Offres de Thèses, Stages et Post-docs

nombre d'offres : 19

nanophotonique appliquée à la détection biomoléculaire ultrasensible

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Date de début : 1 février 2020

Offre n° PsD-DRT-19-0104

Ce projet propose de développer un réseau de détecteurs ultrasensibles et spécifiques, basés sur des photodétecteurs à nanofils pour viser la détection de molécule unique (SMD) et des applications d’analyse biologique impliquant un protocole sans amplification. Les réseaux de nanofils ont le potentiel d’améliorer la limite de détection de brins d’ADN fonctionnalisés avec des marqueurs à quantum dots, sans besoin d’amplification. Ils sont compatibles CMOS et permettront une intégration ultra compacte.

Grâce à leur réponse rapide et à la possibilité de créer des réseaux denses sur de grandes surfaces, les réseaux de photodétecteurs à nanofils constituent donc une approche intéressante pour détecter des événements rares (SMD). La géométrie des nanofils constitue une approche intéressante pour optimiser le compromis vitesse-réponse.

Le premier objectif de ce projet sera d’explorer les mécanismes physiques qui déterminent la performance des photodétecteurs à nanofils semi-conducteurs au niveau d’un seul nanofil, puis d’un réseau de photodétecteurs à nanofils. La biofonctionnalisation de ce réseau et son hybridation avec des brins d’ADN marqués seront explorées.

  • Mots clés : Physique de l'état condensé, chimie et nanosciences, Sciences pour l'ingénieur, Biotechnologie, biophotonique, Interactions rayonnement-matière, DTBS, Leti
  • Laboratoire : DTBS / Leti
  • Code CEA : PsD-DRT-19-0104
  • Contact : olivier.constantin@cea.fr

Developement de la technologie FDSOI au delà du noeud 10nm

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Date de début : 1 novembre 2018

Offre n° PsD-DRT-18-0074

Le FDSOI est reconnue comme une technologie prometteuse pour les applications mobiles, l’IOT ainsi que pour les applications radiofréquences pour les futurs nœuds technologiques [1]. Le LETI est un pionnier dans la technologie FDSOI ce qui lui permet d’apporter des solutions innovantes afin de soutenir des partenaires industriels.

La réduction d’échelle du FDSOI au delà du nœud 10nm offres de nouvelles perspectives en termes de SOC et de performances RF. En revanche d’un point de vue intégration cela pose de nouveaux challenges. En effet le réduction de l’épaisseur du canal en dessous de 5nm devient difficile car il faut garantir une bonne mobilité des porteurs tout en conservant une bonne variabilité. Ainsi, l’introduction de solutions technologiques innovantes comme booster de performances devient nécessaire (Stress dans le canal, architectures alternatives de grille, optimisation des capacités parasites, le tout en tenant compte des règles de dessin de plus en plus agressives [2]).

La viabilité de ces nouveaux concepts devra être validée dans un premier temps par simulations TCAD et ensuite implémentés sur des lots 300mm.

Ce sujet est en ligne parfaite avec la nouvelle stratégie du LETI ainsi qu’en total accord avec l’annonce des futurs investissements [3].

Le candidat sera en charge des simulations TCAD pour définir les variantes à intégrer sur les lots jusqu’à la caractérisation électrique. Les simulations TCAD seront faites en collaboration avec l’équipe TCAD du LETI. Le candidat devra faire preuve d’innovation, de dynamisme, un bon relationnel pour travailler en équipe est indispensable.

[1] 22nm FDSOI technology for emerging mobile, Internet-of-Things, and RF applications, R. Carter et al, IEEE IEDM 2016.

[2] UTBB FDSOI scaling enablers for the 10nm node, L. Grenouillet et al, IEEE S3S 2013.

[3]https://www.usinenouvelle.com/article/le-leti-investit-120-millions-d-euros-dans-sa-salle-blanche-pour-preparer-les-prochaines-innovations-dans-les-puce

  • Mots clés : Sciences pour l'ingénieur, Electronique et microélectronique - Optoélectronique, DCOS, Leti
  • Laboratoire : DCOS / Leti
  • Code CEA : PsD-DRT-18-0074
  • Contact : claire.fenouillet-beranger@cea.fr

Report de composants de puissance pour amélioration des performances

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Date de début : 1 avril 2018

Offre n° PsD-DRT-18-0060

Une thèse actuellement dans le laboratoire a permis de démontrer l’intérêt du report d’un HEMT de puissance en GaN sur une embase métallique en cuivre vis-à-vis du self heating sans dégrader la tenue en tension du composant.

Il y a encore beaucoup de points à étudier pour améliorer au mieux les composants de puissance.

Actuellement des labos comme l’IEMN, HKUST et MIT s’intéressent à ce procédé et étudient des solutions connexes.

Nous proposons de comprendre quelle est la meilleure intégration à faire pour éliminer le self-heating et augmenter la tenue en tension du composant initial. L’impact sur la polarisation du GaN et sur la qualité du gaz 2D sera analysée.

La même approche pourra être faite si besoin sur les composants RF.

Différents empilements seront réalisés par le post-doc et il aura en charge de réaliser les caractérisations électriques. La compréhension du rôle de chaque partie de la structure sera primordiale pour décider de l’empilement final.

Ce procédé sera également amené en grandes dimensions.

Ce post-doc travaillera si besoin en collaboration avec les différentes thèses sur les composants de puissance.

  • Mots clés : Sciences pour l'ingénieur, Energie, thermique, combustion, écoulements, Matériaux et applications, DCOS, Leti
  • Laboratoire : DCOS / Leti
  • Code CEA : PsD-DRT-18-0060
  • Contact : julie.widiez@cea.fr

Composites nano-silicium/graphène pour batteries lithium-ion à haute densité d’énergie

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Date de début : 1 mai 2018

Offre n° PsD-DRF-18-0052

Le sujet s’inscrit dans un projet H2020 inclus dans le Core 2 du Flagship Graphene (2018-2020), portant sur les applications du graphène dans le stockage de l’énergie. Pour les batteries Li-ion, le graphène est associé en composite avec du silicium nano-structuré pour augmenter la capacité énergétique. Le graphène enrobe le silicium, réduisant sa réactivité avec l’électrolyte et la formation de la couche de passivation (SEI), et maintient une conductivité électrique élevée dans l’électrode.

L’étude porte sur 2 technologies : l’optimisation de composites graphène-nanoparticules de Si déjà explorés dans ce projet, et la mise au point de composites inédits graphène-nanofils de Si pour comparaison. Elle sera menée dans deux laboratoires du CEA en étroite collaboration : au LITEN (recherche technologique) spécialisé dans les batteries pour le transport, et à l’INAC (recherche fondamentale) spécialisé dans la synthèse de nanomatériaux.

Le/la postdoc fera la synthèse des nanofils de Si pour ses composites par le procédé de croissance en masse récemment breveté à l’INAC. Elle/il sera en charge de la formulation des composites selon le savoir-faire du LITEN et de leur mise en œuvre en pile bouton pour tests en cyclage. Il/elle mènera une comparaison systématique du comportement électrochimique des deux types de composites à base de nanoparticules et de nanofils. La comparaison s’appuiera sur une étude du mécanisme de perte progressive de capacité et de formation de la SEI grâce aux outils de caractérisation disponibles au CEA Grenoble et dans le consortium du projet : diffraction X, microscopie électronique, spectroscopies XPS, FTIR, RMN. Elle/il participera aux travaux du consortium international (Cambridge UK, Gênes Italie, Graz Autriche).

Le contrat postdoctoral est attribué pour 2 ans.

On recherche un docteur en sciences des matériaux avec expérience en nanocaractérisation, nanochimie et/ou électrochimie.

Les candidatures sont attendues avant le 31 mai 2018.

  • Mots clés : Physique de l'état condensé, chimie et nanosciences, Sciences pour l'ingénieur, Matériaux et applications, Matière ultra-divisée, physico-chimie des matériaux, INAC, SyMMES
  • Laboratoire : INAC / SyMMES
  • Code CEA : PsD-DRF-18-0052
  • Contact : pascale.chenevier@cea.fr

Jonction tunnel pour LEDs UV: caracterisation et optimisation

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Date de début : 1 septembre 2018

Offre n° PsD-DRT-18-0047

Au-dela des lampes UV actuelles, les LEDs émettant dans le domaine de l’UV-C (autour de 265 nm) sont considérées comme la solution à moyen terme pour les systèmes de traitement de stérilisation de l’eau. Mais les LEDs UV-C, à base de matériaux du type AlGaN et de leurs hétérostructures à puits quantiques sont encore de trop faible efficacité pour leur utilisation dans des systèmes industriels.

L’analyse des raisons qui sous-tendent cette faible efficacité nous ont amenés à proposer une solution basée sur l’utilisation de jonctions tunnel insérées dans l’hétérostructure. L’utilisation de jonctions tunnel p+ / n+ permet d’adresser les problèmes liés au dopage des matériaux grands gaps, mais donne lieu à une résistance tunnel qui doit être diminuée autant que possible. Le travail post-doctoral est dédié à la compréhension des processus tunnel à l’œuvre dans la jonction pour un meilleur contrôle de la résistance tunnel.

Le travail post-doctoral sera effectué sur la Plate-Forme de Nano-Caractérisation au CEA/ Grenoble, en faisant appel à différents types de caractérisation structurale, optique et électrique, sur de simples jonctions ou sur des jonctions insérées dans les LEDs UV. Le (la) candidat(e) interagira fortement avec l’équipe du CNRS/CRHEA à Sophia Antipolis où seront épitaxiées les structures. Le travail s’inscrit dans le cadre d’un projet collaboratif « DUVET » financé par l’ANR.

  • Mots clés : Physique de l'état condensé, chimie et nanosciences, Physique du solide, surfaces et interfaces, DOPT, Leti
  • Laboratoire : DOPT / Leti
  • Code CEA : PsD-DRT-18-0047
  • Contact : guy.feuillet@cea.fr
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