Offres de Thèses, Stages et Post-docs

nombre d'offres : 118

Photoémission avancée des interfaces enterrées critiques en micro-électroniques des filières puissance et mémoires

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Date de début : 1 octobre 2019

Offre n° SL-DRT-19-0596

La course à la miniaturisation des composants impose un contrôle de plus en plus sévère des interfaces enterrées sous une électrode. Dans cette perspective, les méthodes de nano-caractérisation physiques innovantes et à grande portée sur le plan pratique, alliant caractère non-invasif et aspect miscroscopique, en lien avec la métrologie en salle blanche, sont à développer. Le contexte de la thèse est la consolidation et la généralisation d’une méthode générique par spectroscopie d’électrons (XPS et XPS haute-énergie) utilisant les pertes inélastiques, par comparaison avec d’autres méthodes utilisée en laboratoire ou en salle blanche (par ex. détection angulaire variable – méthode AR-XPS). Le caractère local de l’analyse est conféré par l’utilisation soit d’une micro-sonde X, soit d’un microscope XPS. Les objectifs de la thèse seront, sur la base des résultats précédents (thèses et stage M2), d’une part d’évaluer les limites de la méthode dans un cadre applicatif multi-matériaux (puissance, mémoires, photonique, …), et d’autre part consolider la mise en œuvre de ces méthodes innovantes pour aller vers la haute précision en généralisant les approches récentes (sections efficaces « à façon », échantillons de référence, modèle à plusieurs couches).

  • Mots clés : Sciences pour l'ingénieur, Matériaux et applications, DTSI, Leti
  • Laboratoire : DTSI / Leti
  • Code CEA : SL-DRT-19-0596
  • Contact : orenault@cea.fr

Capteur d’images CMOS adaptatif pour systèmes de vision intelligents

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Date de début : 1 octobre 2019

Offre n° SL-DRT-19-0335

Cette thèse se propose d’explorer de nouvelles architectures de capteurs de vision pour améliorer la réactivité du capteur et faciliter le traitement de son image. L’imageur étudié pendant cette thèse utilisera les technologies microélectroniques émergentes dites « 3D » du CEA leti. Ces technologies permettent d’empiler plusieurs circuits intégrés et présentent l’avantage de proposer une très forte densité d’interconnexions permettant d’envisager des connexions au niveau du pixel de l’imageur. Cela nous permet d’envisager de revoir complètement la chaîne de l’image d’un imageur standard (lecture, amplification, compensation, colorisation, rendu de ton) en amenant au système complet plus d’agilité, une meilleure qualité d’image, une meilleure efficacité énergétique, le tout avec une faible surface de silicium.

Le doctorant bénéficiera durant ses 3 années de thèse de l’expertise et de l’excellence scientifique de tout le CEA-Leti pour atteindre des objectifs élevés d’innovation à travers des brevets et des publications de rang international.

Le candidat, dynamique et autonome, titulaire d’un Bac +5 en microélectronique, plus particulièrement en conception de circuit intégré analogique et mixte. Une bonne maitrise des outils CAO associés (Cadence, Matlab) sera attendue et des compétences en traitement d’images seront appréciées.

Le déroulement des 3 années de thèse commencera par l’étude de l’état de l’art, puis le doctorant définira l’architecture optimale, la concevra et testera un prototype mettant en évidence les potentialités scientifiques et industrielles des solutions proposées.

  • Mots clés : Sciences pour l'ingénieur, Electronique et microélectronique - Optoélectronique, Informatique et logiciels, DACLE, Leti
  • Laboratoire : DACLE / Leti
  • Code CEA : SL-DRT-19-0335
  • Contact : william.guicquero@cea.fr

Imageur SPAD multimodal par temps de vol exploitant la fusion de données

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Date de début : 1 octobre 2019

Offre n° SL-DRT-19-0301

Les capteurs de profondeurs représentent actuellement un sujet très porteur. En effet, dans les domaines du transport, des dispositifs électroniques portables et de l’internet des objets, les données d’images tridimensionnelles tendent à se démocratiser de façon à offrir de nouvelles opportunités applicatives. Il existe une grande diversité de technologies de capteurs 3D, soit par imagerie passive (defocus, stéréovision, pixels à phase…) ou par imagerie active (ultrasons, lumière structurée, temps de vol…). Chacun de ces systèmes répond à certaines contraintes en termes de dynamique de profondeur acquise notamment (précision de la mesure, distance maximum). Dans cette thèse, nous étudierons le cas spécifique des photodiodes à avalanche (SPAD). Les résultats scientifiques récents concernant ce composant électro-photonique tendent à démontrer sa pertinence dans le contexte d’un usage pour de l’imagerie par temps de vol (ToF), en particulier dans le cas d’une intégration avec un flot de conception 3D afin d’avoir un pas pixel de l’ordre de la dizaine de micromètre. Cependant, la nature des données collectées par ce type de composant nécessite d’importants traitements au sein du capteur pour en extraire une information pertinente. L’objet de cette thèse sera de revisiter les approches traditionnelles de traitement de l’histogramme issu des SPADs par une extraction directe de caractéristiques des données brutes. Deux volets seront abordés en fonction du profil du candidat, le premier portera sur les modifications possibles des architectures de capteurs à SPAD permettant de tirer des informations multi-modales tandis que le second sera plus théorique concernant des méthodes de fusion de données afin d’améliorer la qualité de la reconstruction des cartes de profondeur.

  • Mots clés : Sciences pour l'ingénieur, Electronique et microélectronique - Optoélectronique, Mathématiques - Analyse numérique - Simulation, DACLE, Leti
  • Laboratoire : DACLE / Leti
  • Code CEA : SL-DRT-19-0301
  • Contact : william.guicquero@cea.fr

Nanocristaux pérovskites coeur-coquille pour les applications en photovoltaïque

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Date de début : 1 octobre 2020

Offre n° SL-DRF-19-0446

Les matériaux à base de pérovskites halogénées ont récemment fait sensation dans le domaine de la photovoltaïque et autre application optoélectronique à cause des efficacités très élevées obtenues. Des nanocristaux (NCx) colloïdaux de pérovskites ont très récemment attiré beaucoup d’attention grâce à leurs propriétés optiques uniques, rendement quantique très élevé et la facilité de synthèse. L’utilisation de NCx de pérovskites pour des applications solaires est freinée aujourd’hui par leur toxicité (ils contiennent du Pb) et la manque de stabilité. Dans le cadre de la thèse nous proposons pour la première fois d’adresser ces deux problèmes en synthétisant des NCx de type cœur-coquille avec le cœur en pérovskites inorganiques 3D (à base de Pb et/ou Bi) avec une coquille de pérovskite de faible dimensionnalité cristalline (Cs3Bi2X9 ou similaire 0D, 1D, 2D). La coquille protégera le cœur photoactif et diminuera (ou éliminera) la toxicité. Ces systèmes seront étudiées et caractérisées par des techniques de pointe du CEA et via des collaborations étrangères. Des cellules solaires de type « couche mince » ou « sensibilisée » seront préparées et testées.

  • Mots clés : Physique de l'état condensé, chimie et nanosciences, Chimie, Matière ultra-divisée, physico-chimie des matériaux, INAC, SyMMES
  • Laboratoire : INAC / SyMMES
  • Code CEA : SL-DRF-19-0446
  • Contact : dmitry.aldakov@cea.fr

Nanostructures hybrides Supraconducteur / Semiconducteur à base de Germanium pour l’information quantique

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Date de début : 1 octobre 2019

Offre n° SL-DRF-19-0565

Les trous dans le germanium ont l’avantage de présenter à la fois un très fort couplage spin-orbite, ce qui permet un contrôle rapide entièrement électrique de leurs spins, et une faible barrière Schottky avec plusieurs métaux supraconducteurs, ce qui permet la réalisation de dispositifs électroniques hybrides supraconducteur/semiconducteur. Ces propriétés restent aujourd’hui largement inexploitées.

Le but de ce projet est d’étudier des nanostructures à base de gaz 2D de trous dans le germanium dans la perspective : i) d’isoler des spins individuels dans des points quantiques pour les contrôler électriquement par des grilles ii) de connecter ces nanostructures avec des électrodes supraconductrices pour faire des structures hybrides supraconducteur / semiconducteur de bonne qualité, ce qui est décisif pour une certain nombre de réalisations de qubits hybrides supraconducteurs (notamment le « GATEMON » : gate-tunable transmon).

Deux types de couches de germanium seront étudiés : des couches de Ge enterrées de haute mobilité (puits quantiques Ge avec contrainte dans une hétérostructure Ge/Ge0.8Si0.2) et des couches de Ge sur isolant (GeOI).

De plus, le couplage spin-orbite permettra d’explorer la physique des états topologiques notamment en présence de contacts supraconducteurs. Dans cette situation particulière les conditions seront réunies pour mettre en évidence et confirmer l’existence de fermions de Majorana.

Cette thèse s’inscrit dans le cadre du projet DRF-Impulsion SUPER-G et de l’ANR TOPONANO

Ce projet de thèse inclura du temps de nanofabrication en salle blanche avec notamment l’utilisation d’un masqueur électronique et des mesures à très basse température sur des cryostats dédiés

  • Mots clés : Physique de l'état condensé, chimie et nanosciences, Physique du solide, surfaces et interfaces, Physique mésoscopique, INAC, PHELIQS
  • Laboratoire : INAC / PHELIQS
  • Code CEA : SL-DRF-19-0565
  • Contact : silvano.defranceschi@cea.fr
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