Dans le contexte actuel de transition technologique, énergétique et écologique, il est urgent de développer des procédés de synthèse plus durables et plus économes. La biocatalyse en flux, issue du couplage entre la biocatalyse et la chimie en flux, est, en ce sens, très prometteuse. Elle permet ...
Les piles à combustible à membrane échangeuse de protons (PEMFC) sont principalement développées pour les applications de transport. Au cours de la dernière décennie, des progrès importants ont été réalisés, conduisant à la commercialisation de la première génération de voitures à piles à combust...
Les panneaux photovoltaïques croissent de manière spectaculaires avec une production électrique solaire cumulée qui doit atteindre 2840 GW en 2030 et 8519 GW en 2050, soit 18 fois la production de 2018. La fabrication de ces modules fait intervenir de nombreux métaux selon les technologies utilis...
Le recyclage des batteries, de composition complexe (polymères, métaux ou plastiques), constitue un défi technologique et la recherche de procédé efficace et peu impactant pour la récupération sélective de métaux de hautes puretés (Co, Ni, Li) Les procédés hydrométallurgiques s'imposent alors co...
Papyrus SW designer prend en charge la génération de code à partir de modèles UML et de mécanismes de rétro-ingénierie pour créer des modèles à partir de code existant. L'outil permet la modélisation basée sur les composants et les machines d'état. Comme la plupart des langages de programmation n...
Les dispositifs MOS-HEMT ont attiré beaucoup d'intérêt dans l'état de l'art et plus particulièrement dans les applications compactes et à haute densité de puissance. Grâce à la présence d'un gaz bidimensionnel élevé d'électron (2deg) à l'hétérojonction AlGaN/GaN et à la très prometteuse résistan...
Les systèmes logiciels sont souvent développés de manière modulaire en (ré)utilisant des composants qui coopèrent pour fournir un service plus global. Nous considérerons les systèmes logiciels à base composants répartis, notamment ceux composés de composants communicants via le passage de message...
Une façon naturelle de réaliser des dispositifs quantiques à grande échelle consiste à les organiser en tableaux avec un couplage entre voisins les plus proches. Pour un processeur quantique à base de semi-conducteur, l'information quantique est encodée dans le spin d'une charge unique, contenu d...
La résolution automatique de tâches cognitives repose majoritairement sur des algorithmes de réseaux de neurones dont l'exécution sur des ordinateurs traditionnels entraîne une consommation électrique de plusieurs ordres de grandeur supérieure au cerveau dont ils sont inspirés. Celle-ci peut être...
L'électronique de puissance utilisée notamment pour le véhicule électrique requiert la fabrication de composants de plus en plus petits capables de soutenir de forts courants et des tensions de travail élevées. La miniaturisation des ces composants nécessite le développement de nouveaux matériaux...
Les récentes avancées sur les bits quantiques (Qubits) de spin d'électron offrent des perspectives d'intégration massives et permettent d'envisager leur intégration dans les briques de base du futur ordinateur quantique. La polarisation individuelle des boites quantiques, la manipulation sélectiv...
Les matériaux bidimensionnels (dits 2D) sont constitués d'une seule couche d'atomes ou de molécules rendant leurs propriétés remarquables. Comparés à leur forme massive ils peuvent par exemple présenter des caractéristiques semi-conductrices exploitables pour de nombreuses applications (CMOS, mém...
La conception et le développement de surfaces rayonnantes pour la formation électronique de faisceau, la modulation spatio-temporelle, la détection et la conversion de fréquence est un enjeu important pour des nombreuses applications aux fréquences sub-THz (0.1-0.6 GHz). Parmi ces applications on...
Dans le but de réduire les coûts de fabrication des circuits intégrés et de poursuivre leur miniaturisation, des approches reposant sur l'utilisation de procédés de dépôts sélectifs sont désormais envisagées en complément de la photolithographie. Les travaux récents sont très majoritairement liés...
Les mémoires magnétiques non volatiles (MRAM), telles que les STT-MRAM (Spin-torque Transfer MRAM), apparaissent comme des dispositifs extrêmement prometteurs pour réduire la consommation d'énergie des mémoires. Dans ce contexte, un couplage spin-orbite très fort à température ambiante a été démo...
Dans le domaine de la micro-électronique, les dimensions des dispositifs deviennent de plus en plus critiques, poussant la recherche et la production des recuits de plus en plus courts. Une des dernières technologies développées permettant de répondre à ce besoin est le recuit laser nanoseconde. ...
Cette thèse concerne le domaine des détecteurs infrarouges CdHgTe utilisés pour les thématiques astrophysiques pour lequel le Laboratoire Infrarouge du CEA-Leti est un des leaders mondiaux. L'étudiant intégrera le laboratoire infrarouge qui comprend la totalité de la filière de réalisation des ...
La photonique sur silicium a été initialement développée pour les télécommunications haute performance, mais de nouvelles applications ont rapidement émergés. On peut notamment citer le développement de LiDARs (Light Detection And Ranging) destinés à l'imagerie de l'environnement pour les véhicu...
Le projet Quantum Silicon Grenoble, incluant le CEA-LETI, CEA-IRIG et l'Institut Néel, vise à réaliser un ordinateur quantique à base de bits quantiques (qubits) en silicium. Les conditions de fonctionnement des qubits (températures cryogéniques = 1K, hautes fréquences de l'ordre du GHz, forte de...
Dans ce sujet, nous développerons l'holographie électronique pour la mesure des champs électrostatiques dans les structures à puits quantiques d'AlGaN pour l'émission UV. L'holographie électronique mesure la phase des électrons en interférant avec les électrons pour fournir un hologramme. Comme l...
Vu que les performances des transistors approchent de leurs limites physiques, le développement de la technologie des semi-conducteurs avec de nouveaux concepts et matériaux est un axe majeur de la recherche en microélectronique et de l'industrie. Ces dernières années, les MOSFET à base des canau...
La technologie SmartCut est aujourd'hui largement utilisé pour la fabrication de substrats innovants comme le SOI (Silicon-on-Insulator). Les phénomènes physiques fondamentaux à la base de ce procédé sont encore intensément étudiés. Notamment, l'étape de fracture, qui permet le transfert d'une tr...
La découverte récente des propriétés ferroélectriques du matériau HfO2 déposé en couches minces génère actuellement un intérêt très fort dans la communauté scientifique. En effet cette découverte ouvre la voie à l'intégration de mémoires non volatiles ultra faible consommation au sein de n?uds te...
La découverte récente des propriétés ferroélectriques du HfO2 génère un fort intérêt pour de nouvelles applications mémoires. En particulier, les jonctions tunnel ferroélectriques à base de HfO2 (Ferroelectric Tunnel Junctions, FTJ) sont des mémoires résistives dans lesquelles le transport électr...
En microélectronique, l'élaboration de structures SOI (Silicon On Insulator) pour la fabrication de circuits intégrés de nouvelle génération s'appuie souvent sur la technologie de collage par adhérence moléculaire. Cette technique repose sur le collage direct de deux surfaces à l'aide de procédés...
Aujourd'hui, les mémoires redeviennent une priorité pour deux raisons : la production de données suit une croissance exponentielle. Le stockage et le transfert de données consomment jusqu'à 90 % de l'énergie des systèmes de calcul. Il faut recourir à des mémoires non volatiles, qui conservent l'i...
Les simulations de dynamique moléculaire (DM) sont particulièrement adaptées pour étudier les propriétés physiques de matériaux complexes à l'échelle atomique mais nécessitent une description précise de leur surface d'énergie potentielle (SEP). Au cours des dernières années, de nombreux progrès o...
L'électrification massive des systèmes énergétiques et la réduction de la consommation des matières sont des objectifs majeurs adressés par le CEA-LITEN. La fabrication additive permet aujourd'hui la réalisation de composants ferromagnétiques complexes pour moteurs électriques, mais les pertes du...
Dans les application embarquées, le volume de données à traiter continue à croitre, ce qui nécessite de plus en plus de puissance de calcul. Les architecteurs multic?ur permettent de répondre à ce besoin, mais il reste de nombreux défis dans la conception de processeurs multic?ur, efficace en éne...
Les applications traitant de grandes quantités de données et nécessitant des calculs longs et complexes, comme les jeux vidéo en ligne, les applications utilisant la géolocalisation ou le traitement d'images à partir d'un appareil photo mobile, ne peuvent pas utiliser les clusters de calcul dans ...
Le DTBS au Leti développe de nouvelles technologies pour le diagnostic médical de demain et les innovations thérapeutiques. Dans ce cadre, l'équipe pluridisciplinaire du LSMB conçoit et réalise des systèmes microfluidiques pour des applications en biologie et en santé. En collaboration avec des c...
Dans le cadre d'un mix électrique avec une grande proportion de sources d'énergie renouvelables intermittentes, les solutions de stockage massif présenteront un intérêt majeur. Dans ces solutions, l'électricité est transformée en une énergie stockable à grande échelle (par exemple sous forme d'én...
L'émergence de micro écrans à base de LED (Light Emitting Diode) pour des applications d'affichage allant des smart phones aux écrans de réalité augmentée nécessite d'atteindre de fortes résolution et luminosité. Ces nouvelles spécificités soulèvent de nombreuses problématiques telles que la rédu...
Il est bien connu que les réseaux de neurones ont besoin d'énormes quantités de données. Les apprentissages associés sont conséquents et ne cessent de se multiplier, à mesure que les tâches visées et l'ontologie associée à ces tâches se diversifient. Les conséquences directes sont le besoin en re...
Le développement de la technologie photonique sur silicium a permis l'intégration sur une même puce de nombreuses fonctions photoniques au plus proche des fonctions électroniques, permettant la miniaturisation des composants dans les domaines des datacom, télécoms et capteurs optiques. Cependant,...
Les initiatives open-source pour la conception de matériel, comme RISC-V, font pression pour remplacer les méthodes traditionnelles de développement de matériel, car elles proposent des outils et des méthodologies pour accélérer ce processus de conception. Ce n'est pas seulement la productivité q...
La radiographie est la modalité d'imagerie médicale la plus utilisée pour la détection de pathologies, le suivi de leur évolution et pendant certaines interventions chirurgicales. L'objectif de cette thèse est d'étudier un nouveau matériau semi-conducteur à base de pérovskites pour la détection...
Cette thèse se situe au croisement de deux domaines de recherche, le Traitement Automatique des Langues (TAL) d'une part, et l'Apprentissage Automatique (AP) d'autre part. Le sujet propose d'intégrer des connaissances expertes disponibles pour améliorer la performance des modèles de réseaux de ne...
L'ammoniac est aujourd'hui considéré comme un vecteur potentiel pour le transport et le stockage de l'énergie hydrogène. L'amélioration de l'efficacité énergétique des procédés de catalyse hétérogène impliqués dans la synthèse de NH3 à partir de N2 et la décomposition de NH3 en hydrogène est clé ...
Frama-C, développé dans notre laboratoire, est une plateforme d'analyse de programmes C qui fournit plusieurs analyseurs collaboratifs sous forme de greffons. Frama-C permet à l'utilisateur d'annoter les programmes C avec des spécifications formelles écrites dans le langage ACSL et de combiner pl...
Le laboratoire CESTI situé à Grenoble est responsable de l'évaluation de sécurité de produits (commerciaux ou prototypes). Dans le cadre de ces évaluations de nombreux tests peuvent être exécutés dont ceux visant à observer le comportement de la cible lors d'injection de fautes dans les circuits ...
Les travaux de recherche proposés s'inscrivent dans un double contexte : l'amélioration de l'efficacité énergétique des systèmes radio millimétrique de cinquième et sixième génération et la sécurisation des liens radio. Des solutions hybrides à la frontière entre la définition d'architecture des ...
Ce projet de thèse vise à optimiser les cellules photovoltaïques (PV) de nouvelle génération (tandem), par la compréhension des phénomènes induits par les inhomogénéités spatiales ou « 2D » (ombrage, défauts ponctuels, effets de bords, ?). En combinant les cellules PV conventionnelles à base de s...
L'Intelligence Artificielle (IA) et la vision par ordinateur sont désormais massivement déployées au niveau proche capteurs afin d'étendre les capacités des systèmes d'imagerie embarqués intelligents. L'usage de calculs proche capteur permet des gains x1000 en évitant la transmission de données, ...
Le trouble bipolaire est un trouble psychiatrique chronique de l'adulte qui touche entre 0,5 et 1% de la population, avec de nombreux besoins médicaux non satisfaits en termes de traitement. Dans ce contexte, le Laboratoire des Systèmes pour la Personne (LS2P) du CEA-LETI propose de relever le dé...
Les systèmes de communications les plus innovants pour les applications au-delà de la 5G et les futures applications 6G doivent faire face à un certain nombre de défis liés aux compromis entre la portée, la consommation d'énergie et le débit. Un intérêt croissant est porté aux circuits de radiofr...
Les problèmes de surchauffe des bâtiments dans les climats tempérés et chauds engendrent une hausse du recours à la climatisation ce qui provoquent de nouvelles problématiques de tensions sur le réseau électrique. Avec la recrudescence des vagues de chaleur et les charges internes toujours plus c...
La thèse se place dans le contexte de la cyber-sécurité des systèmes embarqués et des objets connectés, plus particulièrement de leur sécurisation contre les attaques physiques (attaques par canal auxiliaire et attaques par injection de fautes). Le CEA List développe une chaîne de compilati...
Les caloducs sont des dispositifs de transfert de chaleur très performants dont le fonctionnement se base sur le changement de phase d'un fluide à l'intérieur d'une enceinte fermée. L'utilisation de caloducs est courante sur les satellites de télécommunications afin d'assurer le contrôle thermiqu...
Depuis 2018 et l'annonce des vulnérabilités de type Spectre et Meltdow , les gains de performances des processeurs desktop et serveur durement acquis au cours des dernières décennies ont été remis en question. Ces vulnérabilités exploitent effectivement l'exécution spéculative et dans le désordre...
Aujourd'hui de plus en plus de systèmes microélectroniques proche-capteur intègrent des fonctionnalités basées sur l'intelligence artificielle (IA) que ce soit pour de la reconnaissance d'image, la détection d'évènements ou la prise de décision autonome. Ces systèmes utilisant de l'IA embarquée o...
L'un des verrous technologiques majeur à lever pour permettre l'accès au marché de la technologie PEMFC porte sur l'amélioration de sa durabilité. Les différents mécanismes de dégradation sont bien connus et référencés dans la littérature, mais leurs minimisations restent toujours un point cl...
Dans le contexte de la transition énergétique, la valorisation des bio-ressources pour la production d'énergie ou de molécules pour la chimie verte devient une priorité. Le CEA Liten a décidé de s'engager en particulier dans le développement des procédés hydrothermaux en particulier liquéfaction ...
Le bleu de Prusse et ses analogues, en Anglais Prussian Blue Analogs (PBA) ont été identifiés comme des matériaux prometteurs pour les batteries sodium-ion. Leurs principaux avantages sont leur capacité et leur tension de fonctionnement élevées, leur facilité de synthèse et leur composition sans ...
Les réseaux neuromorphiques pour le traitement d'informations ont pris une place importante aujourd'hui notamment du fait de la montée en complexité des tâches à effectuer : reconnaissance vocale, corrélation d'images dynamiques, prise de décision rapide multidimensionnelle, fusion de données, ...
L'objectif de cette thèse est de travailler sur l'utilisation de réseaux de neurones sur graphes, dans l'optique de pouvoir déterminer des quantités physiques, dépendantes du cas d'application, à partir des mesures effectuées avec des réseaux de capteurs distribués spatialement. L'utilisation de ...
L'électrolyse haute température est aujourd'hui envisagée comme la technologie à haut rendement pour produire l'hydrogène avec un faible impact carbone. La réaction d'électrolyse a lieu dans une cellule constituée d'un empilement de couches céramiques (SOC pour Solid Oxide Cell), dans laquelle un...
La thèse concerne l'étude, la modélisation et le développement de détecteurs à base d'antennes et de nano diodes MIM (Métal-Isolant-Métal) pour la gamme infrarouge 8-12 µm. Ces dispositifs fonctionneront à température ambiante et seront fabriqués en salle blanche du CEA-LETI. Le thésard entamera...
En imagerie médicale, l'imagerie d'émission à base de radiopharmaceutiques est une modalité incontournable de part l'information fonctionnelle qu'elle apporte, sa grande spécificité et sa capacité à détecter de très faibles concentrations de traceur. Cependant, elle reste pénalisée par une faible...
Les caméras infrarouges thermiques non refroidies, basées sur la technologie de micro-bolomètres, sont aujourd'hui omniprésentes dans de nombreux secteurs d'activités : contrôle industriel, automobile, domotique, défense,... Afin de suivre l'essor de ces marchés de volume, il existe une forte con...
L'identification d'espèces bactériennes est un enjeu important dans un contexte d'évaluation du risque sanitaire, mais souvent insuffisant. En effet, la présence de bactéries VNC (Viable Non Cultivable) pose problème car elles ne peuvent pas être détectées par les techniques microbiologiques cl...
Au sein du Département Optique et Photonique du CEA-LETI, le Laboratoire des Composants Emissifs conçoit et réalise des micro-écrans à base de micro-LEDs GaN. Une des problématiques majeures des µ-LEDs à base de GaN/InGaN est la baisse d'efficacité liée à la réduction de leurs dimensions. Dans la...
Depuis 20 ans, les systèmes de communications sans fils n'ont cessé d'évoluer et d'offrir de nouveaux services. Aujourd'hui, le succès est tel que les bandes de fréquence en dessous de 10GHz sont saturées et que l'on se tourne désormais vers des fréquences en bande millimétriques. Ces fréquences ...
Le CEA Leti a conçu une imprimante holographique dans le cadre de ses développements de dispositifs optiques, appliqués au domaine visuel de la réalité augmentée. Cette imprimante permet d'enregistrer des hologrammes de taille microscopique intégrant des fonctions angulaires élémentaires. Le cadr...
Des travaux menés au sein du CEA-Leti ont permis de montrer que les attaques physiques peuvent être une menace pour les mécanismes de sécurité des SoCs (System-On-Chip). En effet, les injections de fautes par perturbation électromagnétique ont déjà conduit à une élévation de privilèges en s'authe...
