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  • Usine du futur dont robotique et contrôle non destructif Caractérisation microstructurale par tomographie ultrasons-laser volumiques

    Le sujet de thèse proposé s’inscrit dans le cadre de la conception de méthodes innovantes en caractérisation de matériaux. La thèse vise la mise au point d’une nouvelle technique tomographique de caractérisation de microstructures en employant des ultrasons-laser volumiques. Dans l’état de l’art, les méthodes acoustiques que sont le microscope acoustique à balayage et la...

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  • Réseaux énergétiques intelligents Reconstruction de topologie d'un réseau ramifié par réflectométrie multicapteurs

    Les réseaux électriques intelligents (smart grids) visent à surveiller et contrôler des réseaux électriques alors que de nombreux facteurs évoluent, tels que : les unités de production, les unités de consommation, mais aussi le réseau lui-même, sa structure et son état d'intégrité. Les smart grids visent à assurer la meilleure qualité de service possible tout...

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  • Matériaux et procédés émergents pour les nanotechnologies et la microélectronique Attaques par rayons X de circuits intégrés en technologie avancée

    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 intégrés. L’injection de faute consiste à perturber le système...

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  • Matériaux et procédés émergents pour les nanotechnologies et la microélectronique Impact et cohabitation du Lithium sur une plateforme de microélectronique

    Contexte : les matériaux à base de Lithium, qu’ils soient en couches minces ou sous forme de matériaux massifs, présentent un fort intérêt avec des applications variées (batteries, composants RF...). Cependant, la cohabitation du Lithium avec les matériaux dits « standards » de la microélectronique requiert une attention particulière quant à une dissémination en salle...

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  • Matériaux et procédés émergents pour les nanotechnologies et la microélectronique Gravure et intégration de matériaux à changement de phase pour la photonique reconfigurable

    Les verres de chalcogénures sont des matériaux d’intérêts pour de nombreuses applications : dans les mémoires à changement de phase avec par exemple l’enregistrement optique (CD-RW, DVD-RAM, Blu-ray Disks) ou plus récemment les mémoires universelles (Storage Class Memory), comme sélecteur dans les mémoires résistives à architecture 3D (sélecteur OTS) ou encore comme milieu actif pour...

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  • Nano-caractérisation avancée Visualisation des mécanismes d'incorporation de dopants dans des semi-conducteurs fortement dopés à l'aide de combinaisons de techniques (S)TEM haute résolution

    Contexte : Il existe un besoin en spécimens semi-conducteurs très fortement dopés pour le développement continu de dispositifs CMOS Si/Ge et pour le dopage de matériaux III-V où l'énergie d'ionisation conduit à une faible concentration de porteurs. Afin de fournir ces spécimens hautement dopés, de nouvelles méthodes de croissance et d’implantation sont nécessaires. Ceux-ci doivent...

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  • Usine du futur dont robotique et contrôle non destructif Etude et exploitation de l’information spectrale du bruit Barkhausen appliquée à la caractérisation d’aciers

    Le bruit magnétique de Barkhausen (magnetic Barkhausen noise, MBN) a gagné en popularité les derniers années dans le cadre d’évaluation de la santé structurelle des matériaux magnétiques. L'intérêt de l'application de cette technique vient de la forte dépendance des signaux MBN sur la microstructure du matériau ainsi que sur son niveau de contrainte et sa...

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  • Nano-caractérisation avancée Développement d’une méthode de caractérisation large échelle de motifs photoniques courbes pour la préparation de données de masques avancées.

    La photonique intégrée sur silicium, qui consiste à utiliser les procédés de fabrication de l’industrie microélectronique pour réaliser des composants photoniques, est considérée comme une technologie d’avenir critique pour les applications de communications et de calcul à très haute vitesse. La réalisation de dispositifs Photonique sur silicium nécessite la manipulation de designs intégralement courbes (dits...

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  • Cybersécurité : hardware et software Tests basés sur des scénarios pour les systèmes automatisés : améliorer la sécurité et la fiabilité conformément aux réglementations et aux normes

    Cette recherche vise à étudier l'efficacité des tests basés sur des scénarios en tant qu'approche complète et robuste pour évaluer les performances des Systèmes Automatisés (SA) tout en améliorant leur sécurité et leur fiabilité par rapport aux réglementations et aux normes. L'objectif principal de cette thèse sera d'étudier les avantages des tests basés sur des...

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  • Cybersécurité : hardware et software Impulsions magnétiques horizontales et impact du courant transitoire ultra-rapide sur la sécurité matérielle des SoCs

    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 (EM) ont déjà conduit à une élévation de privilèges en s'authentifiant avec un mot de passe illégitime, ou plus...

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  • Cybersécurité : hardware et software Security-by-design pour les modèles de réseaux de neurones embarqués sur plateformes RISC-V

    Dans un contexte de régulation de l'Intelligence Artificielle à l'échelle européenne (AI Act), de nombreuses recommandations concernent la « cybersecurité de l’IA ». Parmi les concepts les plus importants liés à la sécurité des modèles de Machine de Learning et des systèmes basés sur l'IA, la "security-by-design" est le plus souvent associé au renforcement des modèles dès...

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  • Matériaux et procédés émergents pour les nanotechnologies et la microélectronique Pérovskites semi-conductrices pour le futur de la radiographie médicale : analyse expérimentale du dopage et lien avec les performances électrooptiques

    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 directe des rayons X. Leur utilisation sous forme de dispositifs photoconducteurs dans les...

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  • Photonique, imageurs et écrans Inscription de Guides d’Onde dans les Fibres Optiques en Silice et en Saphir et Etude de leurs Stabilités Thermiques

    Les réseaux de Bragg sur fibres optiques, sont des structures photo-inscrites de motifs périodiques de courte longueur (millimétrique), souvent par laser femtoseconde dans le cœur des fibres optiques et agissent comme un filtre optique passe-bande en réflexion centré sur la longueur d’onde de Bragg. Cette propriété permet un multiplexage spectral et la mesure du décalage...

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  • Photonique, imageurs et écrans Modulateurs III-V/Si haute fréquence pour les applications en communications et capteurs optiques

    La demande mondiale en interconnections digitales repose sur la croissance des volumes de données échangés et sur l’augmentation du nombre d’utilisateurs. Les flux de données qui circulent à travers cette infrastructure à échelle planétaire sont redirigées par des nœud électroniques-optiques, situés à l’intérieur des data-centres jusque dans les domiciles des usagers (FTTH).Chaque nœud requiert de...

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  • Photonique, imageurs et écrans Développement d'une architecture de caméra plenoptique infrarouge non refroidie

    La plenoptique dite basse-résolution se généralise dans les imageurs visibles pour des applications tel que l’autofocus, le post-traitement d’image et parfois l’estimation de profondeur. Son principe repose sur l’association de trois éléments principaux, un réseau de microlentille de dimension pixelliques, un plan focal de détection et des algorithmes de reconstruction. Nous souhaitons évaluer à travers...

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  • Réseaux de communication, internet des objets, radiofréquences et antennes Transmetteur hybride large bande pour les futurs systèmes sans fil

    Cette offre de thèse s’inscrit dans une démarche de réduction de la consommation d’énergie ainsi que de l’empreinte carbone des futurs systèmes sans fil par l’investigation d’architectures innovantes de transmetteurs (TX) possédant une forte efficacité énergétique. L’objectif de cette thèse est d’élaborer une nouvelle architecture de TX pour les standards 5G et 6G. Différentes techniques...

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  • Photonique, imageurs et écrans Etude des photodiodes PiN pour les imageurs infrarouges refroidis

    En termes de détection IR haute performance, le LETI joue un rôle de premier plan dans le développement du matériau HgCdTe qui donne aujourd’hui des performances telles qu’il est embarqué sur le Télescope Spatial James Webb (JWST) et permet l’observation et l’étude de l’espace lointain avec une précision inégalée à ce jour. Cependant, nous pensons...

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  • Cybersécurité : hardware et software Formalisation et analyse de contre-mesures contre les attaques par injection de fautes dans des processeurs open-source

    Rejoignez le CEA-List au sein de la division DSCIN pour une opportunité de doctorat dans le domaine de la sécurité matérielle et de l'analyse formelle des microarchitectures de processeurs. Cette recherche se concentre sur la formalisation et l'analyse des contre-mesures contre les attaques par injection de fautes sur des processeurs open-source. Nous visons à établir...

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  • Réseaux de communication, internet des objets, radiofréquences et antennes Metamatériaux pour Antenne Miniature

    De multiples études au sein du CEA-Leti ont montré que le besoin de miniaturisation des antennes était un élément fort de valorisation auprès de la communauté scientifique et des industriels. Parmi les nombreux types d'antennes disponibles, certaines solutions sont basées sur le chargement de l’environnement proche par des matériaux dont la nature radioélectrique peut être...

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  • Systèmes cyberphysiques - capteurs et actionneurs Navigation Magnétique Bio-inspirée

    Le GPS est aujourd’hui largement utilisé pour la navigation terrestre, maritime et aérienne. Néanmoins, il présente plusieurs inconvénients : il nécessite une infrastructure très lourde (constellation de 24 satellites en orbite), il ne fonctionne pas en milieu « indoor » ou sous-marin et surtout il peut être brouillé. C’est pourquoi une navigation « magnétique »,...

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  • Réseaux de communication, internet des objets, radiofréquences et antennes Radars passifs distribués

    L'objectif de cette thèse consiste à détecter et localiser des drones pénétrant dans une zone urbaine à protéger grâce à l’observation des signaux émis par les stations cellulaires. Des études ont montrées qu’il était possible de localiser un drone s’il était proche du système d’écoute et de la station cellulaire (i.e. la station de base)....

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  • Réseaux de communication, internet des objets, radiofréquences et antennes Object communicant par retromodulation pour application IoT éco-innovant

    Dans les télécommunications, et spécialement dans le domaine de l’IoT qui est concerné par des contraintes de déploiement massif, la consommation et le coût du nœud est constamment poussé aux limites. Dans ce cadre, des solutions plus durables sont envisagées pour les générations suivantes dans une approche éco-innovante. Afin d’améliorer l’efficacité énergétique des communications radio...

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  • Réseaux de communication, internet des objets, radiofréquences et antennes Emetteur Récepteur Faster-Than-Nyquist : application à la sécurité des couches physique

    La sécurité des transmissions est une préoccupation majeure dans un monde de plus en plus connecté, où les dispositifs électroniques jouent un rôle central dans notre quotidien. Les avancées technologiques rapides ont conduit à une dépendance croissante envers les objets connectés, des smartphones aux dispositifs médicaux en passant par les véhicules autonomes. On retrouve aussi...

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  • Usine du futur dont robotique et contrôle non destructif Etude de méthodes d’inversion basées sur de la simulation et de l’apprentissage machine pour la caractérisation de défauts en imagerie ultrasonore multi-éléments

    Le travail de thèse s’inscrit dans le cadre des activités du Département Imagerie et Simulation pour le Contrôle (DISC) dans le domaine du Contrôle Non-Destructif (CND), et vise à caractériser des défauts en inversant des images ultrasonores de type TFM (Total Focusing Method) ou PWI (Plane Wave Imaging) via des méthodes d’apprentissage automatique et des...

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  • Matériaux et procédés émergents pour les nanotechnologies et la microélectronique Bases de temps optomécaniques compactes avec électronique intégrée

    Les sources de temps (clocks) sont des composants utilisés dans la grande majorité des circuits électroniques. Le CEA-Leti est pionnier dans la réalisation de sources de temps haute fréquence / haute performance grâce à l'approche optomécanique, qui mélange des deux technologies de pointe : les résonateurs micromécaniques (MEMS) et de la photonique sur silicium. Cette...

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  • Cybersécurité : hardware et software Imageur de confiance : sécurisation intégrée par signatures physiquement uniques

    Notre laboratoire de 15 personnes travaille sur les capteurs d’images intelligents. Pour répondre aux besoins en innovation à très forte valeur ajoutée de nos partenaires industriels, l’équipe développe des solutions sur l’ensemble de la chaîne de l’image: de l’acquisition au traitement et à l’analyse d’images, de la conception des pixels au développement d’algorithmes d’intelligence artificielle....

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  • Matériaux et procédés émergents pour les nanotechnologies et la microélectronique Etude et optimisation de l'erreur de placement intra-champ pour les noeuds technologiques avancés

    Dans le cadre du plan de relance de la microélectronique, poussé par la directive européenne France 2030 le CEA Leti agrandit son parc équipement et développe de nouvelles technologies pour les applications futures. L'enjeu est de mettre au point plusieurs briques technologiques permettant le transfert industriel de procédés microélectroniques descendant jusqu'au nœud technologique 10nm. La...

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  • Instrumentation nucléaire et métrologie des rayonnements ionisants Développement d’un dispositif de mesure par coïncidences neutron/gamma pour la caractérisation de sources neutrons type XBe

    Ce travail de recherche s’inscrit dans le cadre des activités d’étalonnages de sources neutroniques au LNHB et de R&D au sein du SIMRI - CEA/LIST, visant à développer des chaînes de mesures neutroniques pour le CEA et pour l’industrie nucléaire. L’objectif du travail de thèse est de développer un dispositif de mesure compact par coïncidences...

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  • Matériaux et procédés émergents pour les nanotechnologies et la microélectronique Epitaxie de GaN semi-polaire pour des LEDs haute fréquence

    Les LEDs à base de semi-conducteurs nitrures ont atteint une grande maturité de par leur utilisation dans le domaine de l’éclairage. Si le champ électrique interne présent dans les puits quantiques InGaN ne limite pas l’efficacité des LEDs bleues, il induit en revanche l’effet stark confiné quantique (QCSE) qui limite la vitesse de réponse des...

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  • Photonique, imageurs et écrans Nouvelles architectures en géométrie inverse pour l’imagerie à rayon X spectrale

    Des technologies émergentes dans le domaine des sources à rayons X et des détecteurs permettent d’imaginer de nouveaux systèmes en rupture pour l’imagerie 3D. En tomographie conventionnelle, un détecteur de grande surface acquiert des images d’un objet exposé aux rayons X issus d’une source ponctuelle. Les nouvelles générations de scanners médicaux intègrent par ailleurs des...

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  • Photonique, imageurs et écrans Système de communication optique intégré très haut débit

    Quotidiennement, des milliards de données sont échangées dans le monde. Ainsi, le transfert de données numériques est devenu un enjeu technique primordial notamment au sein des calculateurs hautes performances. Il doit être très rapide (de plus en plus) et peu gourmand en énergie (de moins en moins). La communication via une fibre optique, connue pour...

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  • Réseaux de communication, internet des objets, radiofréquences et antennes Méthodologie de test en rayonné pour applications sans-fil de communication et « sensing »

    La thèse de doctorat proposée porte sur le domaine de la modélisation de la propagation des canaux et des systèmes de communication sans fil pour les applications de communication et « sensing ». Les tests rayonnés (Over-the-Air - OTA) sont effectués sans avoir besoin d'une connexion par câble radiofréquence (RF) au dispositif testé (DUT), garantissant...

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  • Nano-caractérisation avancée Cartographie chimique 3D de dispositifs CMOS avancés pour le noeud technologique 10 nm

    La mise en place de la technologie FDSOI (Fully Depleted Silicon On Insulator) 10 nm fait apparaître des nouvelles contraintes sur l’architecture des transistors. En particulier, les largeurs des grilles (10 nm) demandent l’adaptation de l’intégration de la grille qui contrôle la tension seuil. La variabilité de cette tension seuil dépend de la concentration, distribution...

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  • Réseaux de communication, internet des objets, radiofréquences et antennes Intégration de fonctions de communication et de localisation/détection dans les réseaux sans fil distribués

    L'étude proposée porte sur l'intégration de fonctions de détection et de communication (ISAC) au sein des réseaux sans fil de future génération. Selon ce nouveau paradigme, les réseaux de communication sont censés acquérir de façon autonome des informations relatives au contexte et/ou à l’environnement (ex. positions/vitesses des terminaux mobiles et des objets non connectés, présence...

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  • Usine du futur dont robotique et contrôle non destructif Contrôle de manipulateur mobile à haute mobilité en contexte dynamique

    Le développement de manipulateur mobile capable de capacités d'adaptation est porteur d'avancées importantes pour le développement de nouveaux moyens de production, que ce soit dans des applications industrielles ou agricoles. En effet de telles technologies permettent de réaliser des tâches répétitives avec précision et sans contraintes liées à la limitation de l'espace de travail. Néanmoins,...

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  • Réseaux de communication, internet des objets, radiofréquences et antennes Analyse, compensation et contrôle du dépointage pour des sytèmes de communications large-bande opérant dans les bandes millimétriques et sub-Thz

    La demande croissante de connectivité pousse les systèmes de communication à se complexifier, se densifier et à devenir de plus en plus gourmands en énergie. Se pose alors le problème d'accompagner ce besoin de super-connectivité tout en limitant l'impact énergétique des systèmes de communication. Pour répondre à cet enjeu majeur, la montée en fréquence dans...

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  • Nano-caractérisation avancée Caractérisation électrique et fiabilité de transistors FDSOI de nouvelle génération

    La situation de Covid 19 et la crise de la chaîne d'approvisionnement qui a suivi ont révélé au monde à quel point les semi-conducteurs étaient essentiels pour un large éventail d'applications. Les politiciens et les citoyens ont pris conscience que les secteurs de l'industrie et de la recherche du semi-conducteur étaient stratégiques. En France, le...

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  • Matériaux et procédés émergents pour les nanotechnologies et la microélectronique Développement de substrats innovants (de Ga2O3 transféré sur SiC) pour l’électronique de puissance

    Améliorer l'efficacité des dispositifs de conversion d'énergie est un objectif majeur pour de nombreuses organisations internationales [1]. Les industries de l’électronique de puissance réalisent actuellement d'importants efforts de développement pour atteindre ces objectifs. En particulier, les récents progrès technologiques obtenus sur le carbure de silicium (SiC) montrent des architectures de substrats innovantes (film de SiC...

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  • Matériaux et procédés émergents pour les nanotechnologies et la microélectronique Intégration de nouveaux matériaux à fort couplage spin-orbite (tellurures de van der Waals) pour mémoires SOT-MRAM

    Les nouveaux concepts offerts par la « spinorbitronique » permettent d’envisager une électronique plus frugale. En particulier, pour l’écriture d’une mémoire magnétique (MRAM), un nouveau concept de renversement d’aimantation par un couple de spin-orbite est en train d’émerger. Son principe permet de diminuer fortement l’énergie d’écriture de la mémoire et d’améliorer son endurance. Son fonctionnement...

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  • Cybersécurité : hardware et software Traitement du signal en cybersécurité : développement d’outils fréquentiels pour les attaques par observation et application à la biométrie vocale

    La cryptographie embarquée sur les cartes à puce peut être vulnérable à des attaques par observation, basées sur l’interprétation des informations récupérées pendant l’exécution de l’algorithme. Cette fuite d’information est en général mesurée au niveau matériel sous la forme d’un signal de consommation de courant ou de rayonnement électromagnétique. Actuellement les méthodes pour exploiter ces...

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  • Nano-caractérisation avancée Capteurs MEMS en régime chaotique pour amplification de la résolution

    L'amélioration de la résolution des capteurs MEMS s'obtient toujours par une augmentation du cout du composant (surface) ou de son électronique (complexité et conso). Au vu des enjeux actuels de sobriété énergétique, il est essentiel d'explorer de nouvelles voies disruptives permettant de réduire les impacts liés à la haute performance des capteurs. Le chaos est...

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  • Cybersécurité : hardware et software Guidage astucieux des outils de géneration de tests

    Le fuzzing est une technique de génération de tests automatisée. Il consiste en une exécution répétée d'un programme avec des entrées générées automatiquement, afin de déclencher des plantages, symptômes de bugs sous-jacents au niveau du code, qui peuvent ensuite être corrigés. Un défi majeur dans ce domaine consiste à passer d’une exploration indistincte du fonctionnement...

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  • Nano-caractérisation avancée Evaluation des performances et fiabilité des mémoires ferroélectriques à base d'oxyde d'hafnium pour une intégration vers les nœuds avancés

    Une explosion de la production mondiale de données est observée aujourd’hui. Elle est attribuée en grande partie à l'émergence de la 5G et de l'internet des objets. Face aux défis de la gestion de grandes quantités de données et pour éviter une augmentation significative de la consommation d'électricité mondiale due au stockage de ces données,...

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  • Matériaux et procédés émergents pour les nanotechnologies et la microélectronique IA pour la métrologie SEM : génération d'images et reconstruction 3D d'objects microélectroniques

    L’imagerie par microscope électronique (SEM) est aujourd’hui la méthode de référence pour contrôler la qualité des produits en microélectronique, du fait des tailles des objets à imager et du rendement nécessaire quand ces outils sont utilisés sur des chaines de production. Afin d’améliorer nos connaissances sur les mécanismes en jeu lors des prises d’images et...

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  • Matériaux et procédés émergents pour les nanotechnologies et la microélectronique Vers une électronique durable : impact et compréhension du remplacement des gaz à fort GWP sur les procédés de gravure plasma

    Afin de répondre aux préoccupations environnementales dans l’industrie de la micro-électronique, le CEA-LETI s’engage dans une démarche d’éco-innovation [1]. Dans ce sens, le développement de procédés éco-responsables permettant de réduire les émissions en PerFluoro-Carbone (PFC) est crucial [2]. Les procédés de gravure plasma constituent un émetteur majoritaire de PFC car ils utilisent traditionnellement des gaz...

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  • Cybersécurité : hardware et software Preuve d'équivalence fonctionnelle de codes binaires pour la sécurisation des programmes embarqués

    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 compilation basée sur LLVM, COGITO, pour l'application automatisée de contre-mesures contre les...

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  • Cybersécurité : hardware et software Combinaison de sur et sous-approximations pour l'analyse de programmes bas-niveau

    Parce que l'analyse de programme est un problème indécidable, les analyses statiques se divisent en 2 catégories: - Les analyses sound, qui calculent une surapproximation de tous les comportements du programme, et permettent de vérifier l'absence d'erreur. - Les analyses complete, qui calculent une sous-approximation des comportements possibles du programme, et permettent de trouver des...

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  • Efficacité énergétique pour bâtiments intelligents, mobilité électrique et procédés industriels Caractérisation non-invasive de circuits de puissance par sondes en champ proche

    L’optimisation des modules de puissance est rendu complexe par les éléments parasites des circuits (inductances, capacités, résistance) qui, lorsqu’elles sont soumises à des commutations de fort courants et tension avec des vitesses élevées (di/dt, dV/dt), occasionnent des surtensions ou des oscillations de courant qui peuvent être dommageables au système et aux composants (vieillissement accélérés, défaillances...

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  • Photonique, imageurs et écrans Contribution des interfaces métal semi-conducteur au fonctionnement des photodiodes infrarouge de dernière génération

    Cette thèse concerne le domaine des détecteurs infrarouges refroidis utilisés pour les thématiques astrophysiques. Dans ce domaine, le DPFT/SMTP (Laboratoire Infrarouge) du CEA-LETI-MINATEC travaille en étroite collaboration avec Lynred, leader mondial dans la production de plans focaux infrarouge de haute performance. Dans ce cadre, le laboratoire infrarouge développe de nouvelles générations de détecteurs infrarouges pour...

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  • Matériaux et procédés émergents pour les nanotechnologies et la microélectronique Etude in situ de l’impact du champ électrique sur les propriétés des matériaux chalcogénures

    Les matériaux chalcogénures (PCM, OTS, NL, TE, FESO …) sont à la base des concepts les plus innovants en micro—électronique allant des mémoires PCM aux nouveaux dispositifs neuromorphiques et spinorbitroniques (FESO, SOT-RAM, etc …). Une partie de leur fonctionnement repose sur une physique hors-équilibre induite par l’excitation électronique résultant de l’application d’un champ électrique intense....

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  • Efficacité énergétique pour bâtiments intelligents, mobilité électrique et procédés industriels Développement de fonctions intégrées en GaN pour la conversion d’énergie électrique

    L'intégration des composants GaN (Nitrure de Gallium) dans les applications de puissance, nécessite de prendre en compte la vitesse de commutation très rapide de ces transistors. Par ailleurs si l'on souhaite commuter des courants de l'ordre plusieurs dizaines d'ampère il est indispensable de rapprocher au plus près le circuit de commande des éléments de puissance....

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  • Cybersécurité : hardware et software Analyses statiques avancées basées sur les types pour la vérification de systèmes d'exploitations

    Dans des travaux récents [RTAS 2021], nous avons démontré l'intérêt d'une analyse statique guidée par un système de types dépendants avancé pour analyses des programmes systèmes bas-niveau, allant jusqu'à pouvoir vérifier automatiquement l'absence d'escalade de privilège dans un noyau de système d'exploitation embarqué comme conséquence de la type-safety du code du noyau. La gestion de...

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  • Réseaux de communication, internet des objets, radiofréquences et antennes Passage à l’échelle du jumeau numérique réseau dans les réseaux de communication complexes

    Les réseaux de communication connaissent aujourd’hui une croissance exponentielle à la fois en termes de déploiement d’infrastructures réseau (notamment ceux des opérateurs à travers l’évolution progressive et soutenue vers la 6G), mais aussi en termes de machines, couvrant un large éventail d’équipements allant des serveurs Cloud aux composants IoT embarqués légers (ex. System on Chip...

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  • Matériaux et procédés émergents pour les nanotechnologies et la microélectronique Vers une technologie piézoélectrique durable et fiable pour les dispositifs actionneur et capteur MEMS

    Les pénuries avérées ou prévisibles de matériaux et la nécessaire frugalité associée à la transition énergétique créent un cadre contraint pour le déploiement durable des technologies en microélectronique et microsystème. Cette thèse s'inscrit ainsi dans une démarche qui vise à réduire fortement l'empreinte environnementale de la technologie actionneur/capteur MEMS piézoélectrique. Celle-ci repose sur l’utilisation d’un...

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  • Matériaux et procédés émergents pour les nanotechnologies et la microélectronique Eco-conception d’interconnexions frittées : amélioration de la fiabilité et de la réparabilité

    Le frittage métallique, notamment à base d'argent ou de cuivre, est une technique d'interconnexion des composants alternative à la brasure, utilisée notamment dans le domaine de l'électronique de puissance. Les principaux avantages de cette technique sont tout d'abord sa conductivité thermique et électrique très élevées, mais aussi le fait que l'interconnexion frittée (par exemple à...

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  • Fabrication additive, nouvelles voies d’économie de matériaux Optimisation electro-thermique des modules de puissances Grand Gap par la fonctionnalisation de substrats céramiques 3D réalisés par impression 3D céramique (Al2O3/AlN)

    Afin de tirer profit des composants grands Gap (GaN et SiC), il a été démontré la nécessiter de réduire les éléments parasites dans les cellules de commutation et donc dans les modules de puissance. La solution ‘triviale’ consiste donc à rendre les modules de puissance plus compacts pour résoudre cette problématique d’éléments parasites. Toutefois, cela...

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  • Fabrication additive, nouvelles voies d’économie de matériaux Robustesse des métallisations épaisses réalisées sur des substrats céramiques 3D.

    Une métallisation robuste et de qualité des substrats céramiques 3D est un élément clé de la réussite de ce projet et une nécessité quant à un futur développement industriel des travaux de recherche qui seront réalisés au cours de ces deux thèses. Les travaux en cours sur la plateforme matériau du CEA de Toulouse fournissent...

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  • Matériaux et procédés émergents pour les nanotechnologies et la microélectronique Electronique de conditionnement de qubits à base de Single Electron Transistor

    Un axe de recherche vise à fournir des solutions d’électroniques cryogéniques totalement intégrées (cryo-CMOS) afin de répondre aux besoins de nombreuses expériences scientifiques (astronomie, physique des particules, physique quantique…). Néanmoins, leur consommation excessive compromet leur utilisation dans les applications nécessitant le conditionnement d’un grand nombre de dispositifs. Cette thèse se propose d’explorer une voie alternative...

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  • Photonique, imageurs et écrans Amélioration de la sécurité des capteurs d'images, l'IA au service du tatouage numérique fragile et robuste

    Ce sujet de thèse vise à améliorer la sécurité des capteurs d'images à travers l’exploration approfondie des récentes techniques d'apprentissage profond appliquées au tatouage numérique. Ce procédé de stéganographie consiste à dissimuler un message invisible dans un contenu image sans en altérer le rendu ; message pouvant être récupéré à l’aide d’un autre procédé dit...

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  • Réseaux de communication, internet des objets, radiofréquences et antennes Linéarisation de micro-sources optiques pour les communications

    Vous avez envie de participer au futur des transmissions optiques pour les communications très haut débits ? Cette thèse y prendra pleinement sa place, sous des aspects de performance et d’efficacité énergétique, en tentant de favoriser notamment l’émergence de solutions optiques à bas coût carbone ou faible dépendance en matériaux rares. Le domaine des communications...

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  • Réseaux énergétiques intelligents Monitoring environnemental de dispersion de polluants : placement optimal de capteurs mobiles

    Vous vous sentez concernés par les problématiques de pollution de l’environnement ? Ces travaux de recherche permettront un déploiement optimal de capteurs mobiles pour la surveillance de la qualité de l'air dans les environnements urbains. Les géométries urbaines complexes [1] et les scénarios dynamiques de dispersion de polluants sont les défis scientifiques à relever afin...

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  • Matériaux et procédés émergents pour les nanotechnologies et la microélectronique Etude des mécanismes mis en jeu dans le collage direct de l’InP et de l’AsGa.

    Le collage direct consiste en la mise en contact de surfaces suffisamment lisses et propres, afin de créer une adhésion entre elles sans apport de matière extérieure. Cette technologie présente de nombreux intérêts pour la réalisation de structures empilées pour la microélectronique et les micro-technologies et a donné lieu à de nombreuses innovations (fabrication du...

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  • Photonique, imageurs et écrans Anisotropies et déformations induites par dopage dans les photodiodes infrarouges de dernière génération

    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. Le/a candidat/e intégrera le laboratoire infrarouge qui comprend la totalité de la filière de réalisation des détecteurs. Partie prenante de toutes les discussions sur l’élaboration des échantillons de CdHgTe,...

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  • Cybersécurité : hardware et software Conception et analyse de rétroactions basées sur des canaux auxiliaires pour la découverte de vulnérabilités

    Le fuzzing est une technique de test dynamique permettant la découverte de vulnérabilités de manière très efficace. Des centaines voire milliers de vulnérabilités sont ainsi détectées (et réparées) chaque année dans les logiciels que nous utilisons. Lorsque que l'on essaye de transposer l'approche fuzzing sur des systèmes embarqués on se retrouve confronté à plusieurs problèmes...

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  • Matériaux et procédés émergents pour les nanotechnologies et la microélectronique Epitaxie « à distance » de Cd(Hg)Te

    Une nouvelle façon d’envisager l’épitaxie est apparue récemment grâce au développement des matériaux 2D. Alors que l’épitaxie conventionnelle impliquant des liaisons covalentes est limitée notamment à l’accord de paramètre de maille entre le matériau substrat et la membrane épitaxiée, il apparait que cette contrainte peut être significativement relâchée si la croissance épitaxiale se fait par...

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  • Usine du futur dont robotique et contrôle non destructif Orchestration intelligente et scalable pour garantir les performances et la fiabilité des systèmes Cloud Native

    Le paradigme de Cloud Computing a apporté une nouvelle manière de concevoir les systèmes applicatifs en découplant fortement les applications et les plateformes sur lesquelles elles opèrent. C’est en particulier grâce aux techniques de virtualisation (machines virtuelles, conteneurs et bientôt WASM) et aux technologies d’orchestration qui leur sont respectivement associées (OpenStack, Kubernetes et CloudWASM), qu’il...

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  • Cybersécurité : hardware et software Méthodes de passage transparent entre différents schémas de chiffrement homomorphe

    Aujourd'hui, nous disposons de quatre cryptosystèmes FHE, à savoir TFHE, BFV/BGV et CKKS, qui sont en train de devenir une sorte de norme pour l'utilisation du FHE dans la pratique. Cependant, chacun de ces systèmes souffre de limitations qui lui sont propres. Certains permettent des calculs sur des textes clairs de grande taille, tandis que...

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  • Cybersécurité : hardware et software Étude de la sensibilité des System-on-Chip aux attaques par illumination laser

    L'objectif de cette thèse sera d'étudier le potentiel des attaques par illumination laser pour extraire des secrets cryptographiques ou contourner un mécanisme de sécurité. En effet, les photocourants induis par l'illumination laser du silicium d'un circuit peuvent mener à la perturbation de celui-ci. Les cibles étudiées seront des System-on-Chip (SoC) du type de ceux utilisés...

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  • Matériaux et procédés émergents pour les nanotechnologies et la microélectronique Micro-sources laser à Cascade Quantique III-V/Si

    Ce projet de thèse se concentre sur le développement de micro-sources lasers novatrices en combinant des matériaux de type III-V à Cascade Quantique avec des Cristaux Photoniques en Silicium. En intégrant ces technologies avancées, nous visons à créer des lasers hybrides émettant dans le moyen infrarouge. Cette approche présente des avantages significatifs pour la spectrométrie...

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  • Matériaux et procédés émergents pour les nanotechnologies et la microélectronique Transfert de couches minces épitaxiées sur GaAs ou Ge sur un substrat en saphir ou silice pour les applications miroir à onde gravitationelles

    Les ondes gravitationnelles ont été prévues par la théorie de la relativité générale, elle sont créés dans l'univers par des événements cosmiques extrêmes. Leur mesure sur terre dans de grands instruments tel que VIRGO en Italie est un chalenge en terme de sensibilité de la mesure. Ces instruments sont des interféromètres de grandes dimensions (plusieurs...

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  • Matériaux et procédés émergents pour les nanotechnologies et la microélectronique Etude de matrices de sources TeraHertz cointégrées en technologie photonique Silicium et III-V

    Le rayonnement TeraHertz (THz) présente un intérêt croissant pour l’imagerie et la spectroscopie dans divers domaines applicatifs tels que la sécurité, la santé, l'environnement et le contrôle industriel puisque dans cette gamme de fréquence, de nombreux matériaux diélectriques sont transparents et de nombreuses molécules présentent des signatures spectrales uniques pour leur identification. Cependant, les limitations...

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  • Usine du futur dont robotique et contrôle non destructif Metrologie répartie haute cadence et haute capacité par réseaux de Bragg pour les applications de surveillance structurelle (SHM)

    En complément des techniques de contrôle périodique non destructif, la surveillance de santé des structures (Structural Health Monitoring – SHM) fait intervenir des systèmes de mesures in situ par fibres optiques et réseaux de Bragg (RdB) et des algorithmes d’évaluation fonctionnelle. Les RdB délivrent des mesures in-situ de déformation et de température et renseignent sur...

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  • Matériaux et procédés émergents pour les nanotechnologies et la microélectronique Procédés de gravure séche innovants de matériaux exotiques

    Les propriétés avantageuses (electro –optiques, - acoustisques, -mécaniques) de nouveaux matériaux comme l’ALN dopé Sc, le LNO, le LTO ou le KNN les rendent incontournables pour répondre aux besoins d’évolution de l’optique intégrée, les télécommunications (RF) et les microsystèmes. La réalisation de motifs aux dimensions submicroniques avec une vitesse d’attaque suffisante (>100nm/min), un profil de...

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  • Nano-caractérisation avancée Mesure par scattérométrie de la distance focale d'exposition des outils de photolithographie en microélectronique

    Depuis la fin des années 2000 avec l’arrivée des nœuds CMOS45nm, le contrôle des dimensions critiques (CD) des structures de l’étape photo-lithographie est devenu critique pour la fiabilité des circuits imprimés. La photo-lithographie optique demeure la technique la plus économique et la plus répandue pour la production grand volume dans l’industrie du semi-conducteur. Sur ce...

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  • Matériaux et procédés émergents pour les nanotechnologies et la microélectronique Développement de procédés de dépôt/gravure par plasma pour une intégration SADP du nœud FD10

    Le développement de nouveaux nœuds technologiques implique à la fois une réduction des dimensions critiques des motifs et une augmentation de leur densité. Depuis des années, le développement de stratégies de patterning multiple avec notamment le recours au Spacer Patterning (aussi noté SADP) s'est intensifié. Cette stratégie repose sur l'utilisation d'un motif sacrificiel sur lequel...

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  • Réseaux de communication, internet des objets, radiofréquences et antennes Explorer l'avenir des communications par satellite : nouvelles antennes à réseaux transmetteurs à dépointage de faisceau sur un large secteur angulaire pour la transmission de données

    Le CEA Leti propose un sujet de Doctorat pour développer de nouvelles antennes à balayage électronique efficaces pour la transmission de données des communication par satellite (Satcom). Des nouvelles architecture antennaires efficaces et à balayage électronique de faisceau sont essentielles pour les futures communications par satellite (Satcom). Les antennes à lentilles plates reconfigurables électroniquement, également...

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