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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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, optimisation comportementale, etc… Il existe plusieurs types de tels réseaux et parmi ceux-ci les réseaux impulsionnels,...

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Ce sujet porte sur la caractérisation et la conception de circuits mémoires non volatiles durcis aux effets radiatifs à base de matériau HfO2. En effet, ce matériau présente des propriétés d'immunité aux radiations naturelles (spatiales) et artificielles (liées aux activités humaines) pouvant être exploitées pour fiabiliser le stockage de données dans des environnements sévères. De...

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Dans le cadre du projet NextGen et du ChipACT Européen permettant d’assurer la souveraineté et la compétitivité de la France et de l’Europe en matière de nano-composants électroniques, le CEA-LETI lance la conception de nouvelles puces FD-SOI. Déjà présents au quotidien dans le secteur de l’automobile ou des objets connectés, les transistors FD-SOI 28-18nm sont...

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Le développement et la production de composants électroniques économes en énergie représente un enjeu majeur du secteur de la microélectronique. Pour y répondre, les acteurs tel que CEA-Leti et le CNRS-LTM ne se limitent pas à concevoir, fabriquer, et tester de nouvelles architectures. Ils cherchent également à développer des procédés de fabrication plus respectueux de...

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Le dopage intentionnel de transistors latéraux à haute mobilité électronique (HEMT) de puissance GaN avec des impuretés de carbone (C) est une technique courante pour réduire la conductivité du buffer et augmenter le claquage de tension. Cependant, cela se fait au prix d'une augmentation des défauts intrinsèques ainsi que d'une dégradation de la résistance dynamique...

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L’évolution des performances des circuits intégrés repose historiquement sur la réduction de la taille des composants élémentaires. Le moteur principal de cette miniaturisation est la photolithographie, étape-clé du processus de fabrication des composants à semiconducteurs. Cette étape consiste à reproduire dans une résine photosensible le dessin des circuits à réaliser. Ces motifs complexes sont générés...

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Les TRNGs (True Random Number Generators) sont les blocs essentiels de tout système cryptographique. Les normes actuelles, telles que l'AIS-31, nécessitent un modèle stochastique, qui relie directement le modèle de la source physique du hasard à l'entropie des bits aléatoires générés. Les TRNG sont évalués en fonction de leur débit, de leur efficacité et de...

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Les composants en carbure de silicium (SiC) représentent l'avenir de l'électronique de puissance, surpassant les technologies silicium en termes de tolérance à la température et de capacité de gestion de la puissance. Au coeur de cette évolution, le CEA Leti joue un rôle clé dans le développement de ces composants de nouvelle génération, essentiels pour...

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Le sujet de cette thèse s'articule autour du projet européen IPCEI ME/CT, visant à valoriser le secteur des semi-conducteurs en Europe. Il explore spécifiquement les systèmes de protection des réseaux électriques à courant continu (DC) contre les surcharges, les courts-circuits et les arcs électriques. Ces systèmes, complexes, dépendent des transistors de puissance pour une interruption...

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Le collage hybride Cu-diélectrique est une technologie d'assemblage de composants à très faible pas d'interconnexion, qui ouvre la voie à de nouvelles intégrations pour des applications exigeantes telles que le calcul haute performance, les smart imageurs,... Le Leti est impliqué depuis plus de 10 ans dans le développement de cette technologie, en partenariat avec divers...

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La thèse sera effectuée dans le cadre du projet NEXTGEN visant à développer la prochaine génération de dispositifs en silicium sur isolant pour les futures technologies CMOS afin de renforcer la compétitivité européenne dans le secteur de la microélectronique. Notre laboratoire est chargé d'explorer, de planifier, et de piloter le développement des dispositifs actifs RF:...

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Dans le contexte ultra concurrentiel de l’industrie des semi-conducteurs, le CEA travaille sur le développement de transistors très basse consommation et très performants pour l’industrie européenne. Ces transistors sont appelés FD-SOI. La thèse proposée se déroulera au sein du CEA-LETI, reconnut mondialement pour son expertise dans le domaine du FD-SOI. Au sein du LETI, vous...

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Les régions ‘source’ et ‘drain’ des transistors sont classiquement formées par implantation ionique de dopants (B, P) dans le silicium ou l’alliage SiGe suivi d’un traitement thermique pour guérir le cristal et activer électriquement ces dopants. Dans le cas de l’intégration 3D séquentielle, architecture avec au moins deux niveaux de transistors superposés, le budget thermique...

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