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Etude des effets électromécaniques non-linéaires sur des nanofils piézoélectriques et semiconducteurs

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Date de début : 01/10/2022

Offre n° IMEPLAHC-CMNE-2-6-2022

                          

 Sujet de thèse aux laboratoires IMEP-LAHC et LMGP à Grenoble
Etude des effets électromécaniques non-linéaires sur des nanofils piézoélectriques et semiconducteurs

Sujet détaillé :
Ces dernières années, un intérêt croissant s’est manifesté au sein de la communauté scientifique internationale pour l’étude des nanofils (NFs), dont le caractère unidimensionnel (1D) leur confère des propriétés (électriques, mécaniques…) uniques. Ces propriétés peuvent être exploitées avantageusement pour différentes applications de type capteurs, actionneurs ou systèmes de récupération d’énergie [1-4]. Un aspect encore très peu exploré est l’effet des non-linéarités électromécaniques qui peut affecter énormément l’efficacité de conversion d’énergie.

Cette thèse s’inscrit dans le cadre du projet ANR LATINO (2022 – 2026) en collaboration avec les laboratoires LMGP et IMEP-LaHC à Grenoble, IM2NP à Marseille et SOLEIL à Saclay. Le travail de cette thèse consistera, d’une part à croitre des nanofils de ZnO par synthèse hydrothermale et à les intégrer sur diverses structures de test (Fig. 1). Ces structures permettront leur caractérisation mécanique, électrique ou électromécanique. Les NFs seront caractérisés par MEB, DRX entre autres pour contrôler leur qualité structurelle, puis ils seront caractérisés par des modes avancés de l’AFM (Microscopie à Force Atomique) disponible dans l’équipe [5, 6] ou par d’autres techniques via des partenaires au niveau national (i.e. Synchrotron). D’autre part, le doctorant développera des modèles théoriques lié aux expériences en exploitant la méthode d’éléments finis, par exemple avec le logiciel commercial COMSOL. La réalisation de ces travaux théoriques et expérimentaux nous permettra une meilleure compréhension des phénomènes linéaires et non-linéaires mis en jeu et permettra de dégager des pistes d’optimisation pour différentes applications, par exemple de type capteur ou récupération d’énergie.

Références :
[1] S. Lee et al., « Ultrathin Nanogenerators as Self-powered/Active Skin Sensors for Tracking Eye Ball Motion », Adv. Funct. Mater., 24 (2014) p. 1163-1168.
[2] R. Tao et al., “Unveiling the Influence of Surface Fermi Level Pinning on the Piezoelectric Response of Semiconducting Nanowires”, Adv. Electron. Mater., 4(1), (2018) p. 1700299.
[3] R. Tao et al., “Modeling of semiconducting piezoelectric nanowires for energy harvesting and sensing” Nano energy, 14 (2015) p.62-76.
[4] R. Tao et al., “Performance of ZnO based piezo-generators under controlled compression”, Semiconductor Science and Technology, 32(6) (2017) p. 064003.
[5] A. J. Lopez Garcia et al., « Low-Temperature Growth of ZnO Nanowires from Gravure-Printed ZnO Nanoparticle Seed Layers for Flexible Piezoelectric Devices”. Nanomaterials, vol. 11(6), p.1430 2021. [6] Y.S. Zhou et al., « Nano-newton transverse force sensor using a vertical GaN nanowire based on the piezotronic effect », Adv. Mater., 25, p. 883-888 2013.

Lieu et durée :
La personne recrutée travaillera au sein du Laboratoire des Matériaux et du Génie Physique (LMGP, équipe Funsurf) pour le développement et la caractérisation structurelle des nanofils puis à l’Institut de Microélectronique, Electromagnétisme et Photonique (IMEP-LAHC, équipe Composants Micro Nano Electroniques) pour l’intégration de NFs ainsi que pour des caractérisations électromécaniques (AFM, etc.). Des caractérisations complémentaires pourront être réalisées via des collaborations locales, par exemple avec le Laboratoire des Technologies de la Microélectronique (LTM).

Site web des laboratoires :
IMEP-LAHC, http://imep-lahc.grenoble-inp.fr/,
LMGP http://www.lmgp.grenoble-inp.fr/

Début de la thèse:
Entre octobre et décembre 2022 (durée de 36 mois)

Financement :
acquis sur projet ANR, montant brut d’environ 2100€/mois

Profil & compétences requises :
Le ou la candidate recherchée est élève d’école d’ingénieurs et/ou de Master Recherche dont la formation est axée principalement sur la science et le génie des matériaux, la physique des semiconducteurs et/ou la physique des composants. Des connaissances en technologies de la microélectronique sont souhaitées. Des aptitudes pour le travail en équipe et l’expression en anglais orale et écrite seront appréciées. Nous recherchons des personnes dynamiques et motivées par le travail en laboratoire et la recherche fondamentale.

Contacts :
Gustavo ARDILA ardilarg@minatec.grenoble-inp.fr Tel : 04 56 52 95 32
Céline TERNON celine.ternon@grenoble-inp.fr Tel : 04 56 52 93 66

Date limite de candidature: 15 juillet 2022

  • Mots clés : Sciences pour l'ingénieur, Electronique et microélectronique - Optoélectronique, FMNT, IMEP-LaHc, LMGP
  • Laboratoire : FMNT / IMEP-LaHc / LMGP
  • Code CEA : IMEPLAHC-CMNE-2-6-2022
  • Contact : ardilarg@minatec.grenoble-inp.fr

Dépôt d’oxydes fonctionnels par Spatial atomic layer deposition (SALD) pour application en dispositifs piézoélectriques

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Date de début : 01/10/2022

Offre n° IMEPLAHC-CMNE-31-5-2022

                          

Sujet de thèse aux laboratoires LMGP et IMEP-LAHC à Grenoble
Dépôt d’oxydes fonctionnels par Spatial atomic layer deposition (SALD) pour application en dispositifs piézoélectriques

Sujet détaillé:
L’équipe SALD est un groupe très dynamique qui se concentre sur le développement de couches minces fonctionnels à l’aide d’approches de dépôt chimique en phase vapeur (see link). Les matériaux d’intérêt comprennent les oxydes, les métaux et les réseaux de nanofils métalliques pour différentes applications (photovoltaïques, capteurs, revêtements antimicrobiens, l’encapsulation de dispositifs, la commutation résistive, etc). Notre activité et nos résultats de recherche récents peuvent être consultés sur les liens suivants : sites.google.com/site/workdmr/ et TALK. Nous avons récemment optimisé le dépôt de films minces de Cu2O présentant une mobilité et une conductivité record en utilisant notre système de dépôt SALD. [Nature Communication materials 2021, J. Mater. Chem A 2021].
Dans le cadre d’une collaboration locale avec les laboratoires IMEP-LaHC et LTM, nous prévoyons de développer des couches minces d’oxyde optimisées pour leur intégration dans des dispositifs piézoélectriques. D’autres applications seront également étudiées dans le cadre de collaborations nationales et internationales (Allemagne, Espagne, Royaume-Uni, Portugal).
Le candidat se concentrera sur l’optimisation des paramètres de dépôt SALD et sur la caractérisation approfondie des matériaux déposés. Le candidat sera également impliqué dans la fabrication et la caractérisation des dispositifs. Le candidat idéal est une personne très motivée, de toute nationalité, ayant une solide expérience expérimentale en physique des dispositifs à semi-conducteurs et des couches minces.

DEBUT DE LA THESE:
Entre OCTOBRE et DECEMBRE 2022. La thèse sera co-encadrée par Dr. D. Muñoz-Rojas (LMGP) et Dr. Gustavo Ardila (IMEP-LaHC).

Profil et compétences en recherche (requis / hautement souhaitable) :
les points en gras sont obligatoires pour postuler.
Master (ou équivalent) en physique, chimie, génie chimique ou science des matériaux, de préférence avec un projet de fin d’études liée aux couches minces.
– Expérience en techniques de dépôt de couches minces (CVD, MOCVD, ALD, SALD, MBE).
Expérience dans le procédé, le développement et la caractérisation de couches minces via des techniques telles que XPS, AFM, KPFM, caractérisation électrique et ellipsométrie, XRR, XRD, TEM, SEM, SIMS.
Avoir une solide compréhension de la physique des dispositifs semi-conducteurs.
Vous apprenez vite, vous êtes pragmatique et vous avez une attitude flexible.
– Expérience dans les dispositifs piézoélectriques.
– Compétences en programmation (labview/python/matlab/etc.).
– Dessin 3D et conception CAO (Blender/Solid Works/Catia/Fusion 360 etc.).
– Avoir de l’expérience en impression 3D.
– Avoir de l’expérience dans la construction et/ou l’installation d’équipements de laboratoire ou de systèmes simples (par exemple Arduino, etc.).
Être capable et aimer résoudre des problèmes et pousser ses recherches pour obtenir des résultats.
Haut degré de responsabilité et d’indépendance, tout en collaborant avec votre équipe, vos collègues de laboratoire et les autres membres du personnel du laboratoire.
Bonnes capacités de gestion, bonnes capacités de présentation, excellent niveau d’anglais écrit et oral (pour les personnes dont l’anglais n’est pas la langue maternelle, score équivalent au TOEFL de 100 ou plus).

Environnement Scientifique:
Le candidat travaillera principalement au LMGP (Laboratoire d’Ingénierie Physique et des Matériaux), dans l’équipe SALD au sein du groupe FUNSURF. Situé au cœur d’un environnement scientifique exceptionnel, le LMGP et l’IMEP-LaHC offrent au candidat un lieu de travail enrichissant. Le laboratoire est très dynamique et international. Le doctorant effectuera une partie des caractérisations, fabrication et tests des dispositifs dans l’IMEP-LaHC et LTM dans le cadre d’un projet commun local. Le candidat aura la possibilité de superviser des étudiants en master et d’enseigner.

Site web des laboratoires :
LMGP http://www.lmgp.grenoble-inp.fr/
IMEP-LaHC http://imep-lahc.grenoble-inp.fr/
LTM  http://ltmlab.fr/

Salaire:
La durée de la thèse est de 3 ans, payée par Grenoble INP (Montant brut de 1866 €/mois)

Procédure de candidature :
Veuillez envoyer une lettre de motivation, un CV, des lettres de recommandation ainsi que le nom et les coordonnées de 2 références aux adresses suivantes :
David Muñoz-Rojas: david.munoz-rojas@grenoble-inp.fr ; Tel: 04 56 52 93 36
Gustavo Ardila: ardilarg@minatec.grenoble-inp.fr ; Tel: 04 56 52 95 32
Date limite de candidature: 31 juillet 2022

  • Mots clés : Sciences pour l'ingénieur, Electronique et microélectronique - Optoélectronique, FMNT, IMEP-LaHc, LMGP
  • Laboratoire : FMNT / IMEP-LaHc / LMGP
  • Code CEA : IMEPLAHC-CMNE-31-5-2022
  • Contact : ardilarg@minatec.grenoble-inp.fr

Miniaturisation et reconfiguration électronique d’antenne miniature pour objets communicants

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Date de début : 01/09/2022

Offre n° IMEPLAHC-DHREAMS-18-05-2022

                                                             

1) Contexte :
Le rapide développement des applications de l’internet des objets (IoT) intensifie les recherches de solutions technologiques génériques pour équiper les objets de systèmes de communications sans fil bas couts. De nouveaux composants mixant traitement numérique et analogique voient le jour pour combiner les fonctions de traitement et transmissions de l’information. Dans la course à la miniaturisation et à l’intégration de ces dispositifs, un point dur concerne l’antenne utilisée pour ce type de communication et dont les performances sont intimement liées à la taille électrique, c’est-à-dire comparée à la longueur d’onde de
fonctionnement. Dans les bandes de fréquences envisagées pour l’IoT et notamment les bandes sub-GHz (NB-IoT, LTE-M), des dimensions d’antennes de l’ordre d’un trentième de longueur sont recherchées pour faciliter l’intégration de l’antenne au plus proche des boitiers de puces électroniques. Les antennes électriquement petites font ainsi l’objet de nombreux développements théoriques et technologiques. En s’appuyant sur ces évolutions récentes des propriétés des antennes miniatures, ce travail de thèse propose dans le cadre du projet Labex Minos Lab de l’Université de Grenoble Alpes d’étudier la problématique de conception d’antenne ultra miniature visant à être intégrées proche ou sur les boitiers de puce radiofréquence pour des applications de l’IoT.
Les problématiques à adresser sont d’une part d’ordre théorique en se confrontant aux limites physiques des antennes miniatures (optimisation de performances en rayonnement) mais également technologique par le recherche d’une compatibilité de fabrication avec les composants de la microélectronique intégrée et les techniques de packaging de puce.

2) Description des travaux :
L’objectif des travaux est d’étudier la problématique de miniaturisation et d’intégration technologique d’antenne pour les applications IoT. La très forte miniaturisation recherchée impose de s’intéresser aux solutions d’antennes à bande instantanée réduite mais reconfigurable en fréquence, adapté à l’échange d’information bas débit de l’IoT. Un premier travail de recherche sera mené pour identifier la topologie d’antenne la plus performante en prenant en compte la technique de miniaturisation et d’agilité fréquentielle. Ce travail sera réalisé à l’aide de simulateurs électromagnétique et le développement de modèles d’antenne et composants radiofréquences. Une attention particulière sera portée à l’optimisation de l’efficacité de rayonnement considérée comme critique pour ce type d’antenne. Une collaboration sera initiée avec les départements technologiques du LETI pour obtenir les informations et modèles des derniers composants radiofréquences commandables utilisables pour piloter la bande de fonctionnement de l’antenne. L’impact de la technologie de fabrication proche puce sera également étudié sur les performances de l’antenne et des pistes d’optimisation seront proposées en fonction des limitations introduites par les technologies de packaging envisagées. La sensibilité des performances de l’antenne miniature à son contexte d’intégration sera ensuite analysée pour développer ses performances et son utilisation générique. Des outils d’analyse du couplage antenne miniature-plateforme d’accueil seront développés pour comprendre et identifier des axes d’amélioration. La technique d’agilité fréquentielle sera complétée par une solution de contrôle d’impédance pour optimiser les propriétés
de l’antenne miniature en fonction du contexte d’utilisation. Des réalisations d’antennes miniatures fixes puis reconfigurables avec son électronique de commande seront engagées pour mener des campagnes de caractérisations radiofréquences complètes (impédance, rayonnement, efficacité) des antennes développées. Les réalisations seront confiées à des fabricants spécialisés notamment pour la métallisation de solutions de packaging de puce. Les plateformes de caractérisations des champs électromagnétique de l’IMEP LaHC et du LETI seront utilisées pour réaliser les différentes caractérisations expérimentales des performances d’antennes.

3) Compétences demandées :
Master 2R, Diplôme ingénieur dans le domaine Electronique, Antennes, Radiofréquence et Electromagnétique.
Logiciels : CST, HFSS, Matlab, Python
Caractérisations : Antenne, Composants RF

4) Localisation de la thèse :
IMEP – LaHC et CEA-Leti Minatec Grenoble

5) Laboratoires d’accueil et contacts:

  1. Laboratoire no1 et porteur du projet : IMEP LaHC , Pr. Tan Phu VUONG
    Email : Tan-Phu VUONG
  2. Laboratoire no2 et porteur du projet : LETI/DSYS/STSF/LAPCI, Dr. Hab. Christophe DELAVEAUD
    Email : Christophe DELAVEAUD

6) Mots clés :
Electromagnétisme, Radiofréquence, Miniaturisation, Antenne compacte, microtechnologie

7) Durée :
3 ans à partir de septembre 2022

  • Mots clés : Sciences pour l'ingénieur, Electronique et microélectronique - Optoélectronique, FMNT, IMEP-LaHc
  • Laboratoire : FMNT / IMEP-LaHc
  • Code CEA : IMEPLAHC-DHREAMS-18-05-2022
  • Contact : tan-phu.vuong@grenoble-inp.fr

«Mise en oeuvre de technologies miniaturisées de spectrométrie intégrée on-chip,  pour les applications Haute Résolution Spectrale dans le SWIR : télécoms et monitoring de gaz à effet de serre »

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Date de début : 01/09/2022

Offre n° IMEPLAHC-PHOTO-05-05-2022

 

                                  E C O L E   D O C  T O R A L E    EEATS

Electronique, Electrotechnique, Automatique, Traitement du Signal

                                                                        Proposition de thèse, avec financement propre, à démarrer en 2022-2023
Titre de la thèse:
«Mise en oeuvre de technologies miniaturisées de spectrométrie intégrée on-chip,  pour les applications Haute Résolution Spectrale dans le SWIR : télécoms et monitoring de gaz à effet de serre »

Laboratoire d’accueil :
IPAG, équipe instrumentation « CHARM »
IMEP-LAHC, équipe photonique, « PHOTO »

Spécialité de la thèse :
Optique – radiofréquences (OR)

Nature du financement :
Financement Projet Région – Pack Ambition Recherche (obtenu)

Contact pour candidater :
Guillermo Martin, Institut de Planétologie et d’Astrophysique de Grenoble, Université Grenoble Alpes, Bât OSUG A (CS 40700)
38058 Grenoble Cedex 9
Tél: 04 76 63 52 76
guillermo.martin@univ-grenoble-alpes.fr
********************************************************************************
Contexte de la thèse :
Ce projet adresse des thématiques scientifiques liées à la spectrométrie intégrée on-chip, avec comme applications principales : a) La Spectrométrie haute résolution pour les applications environnementales : Monitoring du CO2 (in situ et embarquée) b) La métrologie Lasers Télécom (profils de raie d’émission, monitoring des réseaux télécom) et c) La mesure de contraintes par réflectométrie sur Fibres de Bragg.
En spectrométrie, une multitude d’approches sont possibles : des réseaux dispersifs, des spectromètres à transformée de Fourier (FTS,) des réseaux de guides d’ondes (AWG). Les systèmes FTS mettent en oeuvre des algorithmes d’étalonnage efficaces qui compensent la phase et les dégradations d’amplitude (plus de robustesse).
Le FTS sur puce proposé ici repose sur le principe d’interférométrie d’onde stationnaire (SWIFTS). L’intérêt du SWIFTS est d’atteindre une très haute résolution spectrale grâce à un système compact, léger et de faible dimension (typ. <10cm x 5cm x 1cm, détecteur inclus). Dans un SWIFTS, on génère à l’intérieur même du guide d’onde, un interférogramme d’onde stationnaire produit par deux ondes contra-propagatives : une directe, l’autre réfléchie sur un miroir en bout de guide d’onde. Ce motif d’interférence est alors diffracté vers le détecteur situé au-dessus du guide par un réseau de discontinuités diélectriques de taille nanométrique, sans aucune pièce mobile. Ce projet constitue une approche innovante et inspirée du SWIFTS Visible qui a permis la création de la start-up Resolution Spectra Systems, avec deux brevets UGA/CNRS, entreprise qui exploite et commercialise actuellement cette technologie, basée sur les guides d’onde fabriqués par Teem Photonics (partenaire de cette demande). Ainsi, suite aux travaux de R&D proposés ici, le concept industriel est transposable dans le SWIR (1000-2500nm).
Afin d’optimiser la sensibilité de l’instrument et étendre sa gamme spectrale, tout en gardant la haute résolution spectrale, nous proposons une approche innovante : l’utilisation d’un réseau de nano-émetteurs directionnels (antennes) en surface du composant, équivalent à un mini-réseau de diffraction, ce qui réduit le cône d’émission et concentre la totalité du flux diffracté vers un pixel unique du détecteur, rendant possible la mesure avec des détecteurs SWIR sans optique de relais (amélioration de l’efficacité de détection, supprimant la diaphonie produite par le signal capté par les pixels adjacents).

Objectifs de la thèse :

  1. optimiser les méthodes de réalisation des antennes d’échantillonnage pour : a) atteindre une Haute Résolution Spectrale, R > 10 000 (δλ << 1nm ), b) couvrir une plage bande spectrale modérée (Δλ ≈ 60nm) et c) augmenter le flux détecté (sensibilité). Pour cela, un travail sur la qualité de gravure des antennes, leur distribution sur une grande longueur, de façon bien régulière est indispensable.
  2. développer notre capacité à assembler composant et détecteur, afin d’assurer un prototype complet de spectromètre robuste et monobloc en vue d’applications aéroportées.

Grâce à cette thèse, l’étudiant(e) pourra valider un concept de spectromètre dans un environnement opérationnel (en milieu extérieur pour la mesure de la colonne densité du CO2), avec des fonctionnalités standard : résolution R ~ 30000 pour une longueur du dispositif de 12,8mm (512pixels de 25 µm) sur une bande spectrale de Δλ = 60nm. Idéalement, nous pourrons faire la démonstration d’un prototype de spectromètre en optique guidée en TRL 6, qui pourrait être industrialisé ensuite via la plateforme ioNext de Teem Photonics.
Compétences requises :
Étudiant(e) sortant d’une formation type M2 de Physique Recherche & Innovation, Physique Générale, Optique, Optoélectronique, Ecole d’Ingénieur (Sup Optique, Phelma, …)
Étudiant(e) à profil plutôt expérimental, caractérisation optique, montage de bancs optiques, avec des connaissances en programmation (Python, Matlab, Mathcad…), logiciels de simulation, pilotage (Labview).
– Caractérisation de guides d’onde (propagation) sur lesquelles nous avons réalisé des nano-antennes (diffraction). Traitement des données, reconstruction du spectre par Transformée de Fourier inverse, méthodes d’inversion (Matrices Pseudo-Inverses), minimisation (moindres carrés).
– Modélisation des phénomènes de propagation et interférence du signal optique dans les guides d’onde et extrait de ceux-ci grâce aux plots diffusants.

Directeur(s) :
Guillermo Martin, MCF HDR EEATS, IPAG, 50%
guillermo.martin@univ-grenoble-alpes.fr
Alain Morand, MCF HDR EEATS, IMEP-LAHC, 50%
alain.morand@univ-grenoble-alpes.fr

  • Mots clés : Sciences pour l'ingénieur, Electronique et microélectronique - Optoélectronique, FMNT, IMEP-LaHc
  • Laboratoire : FMNT / IMEP-LaHc
  • Code CEA : IMEPLAHC-PHOTO-05-05-2022
  • Contact : alain.morand@univ-grenoble-alpes.fr

(pourvue) Capteurs sur silicium-sur-isolant basés sur le potentiel hors-équilibre

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Date de début : 03/10/2022

Offre n° IMEPLAHC-CMNE-25-3-2022

Capteurs sur silicium-sur-isolant basés sur le potentiel hors-équilibre
Date limite de candidature : 23 May 2022
Début du contrat : 1er Octobre 2022

 

Place:
IMEP – LAHC, MINATEC – INPG, 3, Parvis Louis Néel, 38016, Grenoble

Advisor:
Irina Ionica (Associate Professor Grenoble ING)

Contact:
Irina IONICA +33 (0) 4 56 52 95 23

Context and objectives:
Among the sensing devices, the ISFETs (Ion Sensing Field Effect Transistor) occupy an important position thanks to many possible advantages, such as easy co-integration with reading circuitry. However, one of the difficulties when using ISFETs, especially for in-liquid sensing, is that the presence of the gate liquid on the top, close to the channel, can damage the MOSFET. Alternative architectures such as extended-gate FETs¹ can partially solve this issue. In such a case, the sensing part (which is in contact with the liquid) is separated by the transducer (the MOSFET) and this ensures a longer lifetime of the MOSFET, without suffering from any damage due to liquid.
Additionally this separation also allows envisioning hybrid architecture with a silicon-based MOSFET and a sensing region the uses “eco-friendly” / sustainable materials, eventually very cheap and disposable.
The objective of this thesis is to test the possibility to implement such a sensing configuration, using a simple transistor fabricated on silicon-on-insulator (SOI). Besides the novel architecture, the originality of the topic lays in the signal used for the detection: instead of a classical shift in the current through the transistor, the sensing will be done based on the out-of-equilibrium body potential, a phenomenon specific to SOI devices² In our group, we showed that the body-potential response is due to the presence of the Schottky barriers at the contacts³ and that it can be used for sensing4 However, progress is still needed to go from a “laboratory” nice reading paradigm towards a more realistic device with optimized performances in terms of linearity, sensitivity, noise and consumption and this is the aim of this multidisciplinary thesis.

Research to be performed:
In order to reach a pragmatic sensor, starting from our previous proof-of-concept studies some additional steps are needed:

  • validate the out-of-equilibrium body potential signature for an extended-gate FET configuration
  • optimize the device architecture for sensing, in order to exploit at best the physical mechanisms responsible for the out-of-equilibrium potential
  • find the appropriate dynamic conditions of potential reading
  • implement a sustainable sensing layer as extended gate for a realistic bio-chemical application.

The PhD student will develop the complete chain, from device fabrication, electrical measurements in equilibrium and out-of-equilibrium conditions, surface functionalization for specific detection applications (collaboration with Néel Institute, LMGP…). The experimental characterization part will be completed by
segments of modeling and simulation, allowing the comprehension of physical phenomena involved and the
optimization for the sensor.

Knowledge and skills required:
This PhD topic belongs mainly to the field of micro-nano-electronics, and more precisely to the sensing with ISFETs fabricated on SOI substrates. The candidate must have a solid knowledge of physics of semiconductors and devices. Electronics of the measurement systems, surface functionalization would be appreciated. The candidate is expected to enjoy experimental work and the development of adapted measurement protocols.
Scientific curiosity, motivation, creativity are mandatory qualities in order to take full advantage of the scientific environment of this thesis and to gain excellent expertise for his/her future career. The topic is in the field of applied physics, but close to the fundamental physics, as well as to the industrial world.
After the PhD, the candidate will easily adapt to both academic and industrial research environments.
The candidate must have a very good academic record, with high grades.

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1 Won-Ju Cho, Cheol-Min Lim, Sensing properties of separative paper-based extended-gate ion-sensitive field-effect transistor for cost
effective pH sensor applications, Solid-State Electronics, Volume 140, pages 96-99, 2018
2 M. Alepidis, A. Bouchard, C. Delacour, M. Bawedin and I. Ionica, « Out-of-Equilibrium Body Potential Measurement on Silicon-on-
Insulator With Deposited Metal Contacts, » in IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 67, no. 11, pp. 4582-4586, 2020
3 Alepidis, M., Ghibaudo, G., Bawedin, M., & Ionica, I., Origin of the Out-of-Equilibrium Body Potential In Silicon on Insulator Devices With Metal Contacts. IEEE Electron Device Letters, 42(12), 1834-1837, 2021
4 Alepidis, M., Bouchard, A., Delacour, C., Bawedin, M., & Ionica, I., Novel pH sensor based on out-of-equilibrium body potential
monitored in silicon on insulator with metal contacts. In ECS Meeting Abstracts (No. 59, p. 1589). IOP Publishing, 2021

  • Mots clés : Sciences pour l'ingénieur, Electronique et microélectronique - Optoélectronique, FMNT, IMEP-LaHc
  • Laboratoire : FMNT / IMEP-LaHc
  • Code CEA : IMEPLAHC-CMNE-25-3-2022
  • Contact : Irina.Ionica@phelma.grenoble-inp.fr
  • Merci de votre intérêt, mais cette offre de Thèses est déjà pourvue.
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