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Doctorat
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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Doctorat
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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Doctorat
Etude du remplissage des motifs pour l'intégration de la nanoimpression au sein d'un procédé complexe
Le CEA-Leti (Laboratoire d’Electronique et des Technologie de l’Information) est depuis 1960 moteur de l’innovation française dans les nouvelles technologies. Ses diverses entités sont des liens entre la recherche fondamentale et l’industrie. L’une d’entre-elles, le DPFT (Département Plateforme Technologique) concentre dans un environnement pré-industriel les moyens de réalisations et de mesures permettant la mise au...
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Doctorat
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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Doctorat
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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Doctorat
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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Doctorat
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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Doctorat
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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Doctorat
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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Doctorat
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 lapos;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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Doctorat
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 (gt;100nm/min), un profil de...
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Doctorat
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) sapos;est intensifié. Cette stratégie repose sur lapos;utilisation dapos;un motif sacrificiel sur lequel...
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Doctorat
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, lapos;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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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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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 sapos;inscrit ainsi dans une démarche qui vise à réduire fortement lapos;empreinte environnementale de la technologie actionneur/capteur MEMS piézoélectrique. Celle-ci repose sur l’utilisation d’un...
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Doctorat
Eco-conception d’interconnexions frittées : amélioration de la fiabilité et de la réparabilité
Le frittage métallique, notamment à base dapos;argent ou de cuivre, est une technique dapos;interconnexion des composants alternative à la brasure, utilisée notamment dans le domaine de lapos;électronique de puissance. Les principaux avantages de cette technique sont tout dapos;abord sa conductivité thermique et électrique très élevées, mais aussi le fait que lapos;interconnexion frittée (par exemple à...
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Doctorat
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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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 lapos;approche optomécanique, qui mélange des deux technologies de pointe : les résonateurs micromécaniques (MEMS) et de la photonique sur silicium. Cette...
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Doctorat
Développement et intégration de solution de booster de mobilité dans les technologies FDSOI
Les technologies CMOS sur substrats sur isolant complètement désertés FDSOI ont montrés leur efficacité dans des domaines tels que les application basse puissance et basse fuites, comme par exemple dans le domaine de la téléphonie mobile ou encore l’internet des objets. Cela est principalement dû à l’excellent contrôle électrostatique du canal du transistor de par...
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Doctorat
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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Doctorat
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. Lapos;enjeu est de mettre au point plusieurs briques technologiques permettant le transfert industriel de procédés microélectroniques descendant jusquapos;au nœud technologique 10nm. La...
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Doctorat
Développement de substrats innovants (de Ga2O3 transféré sur SiC) pour l’électronique de puissance
Améliorer lapos;efficacité des dispositifs de conversion dapos;énergie est un objectif majeur pour de nombreuses organisations internationales [1]. Les industries de l’électronique de puissance réalisent actuellement dapos;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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Doctorat
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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Doctorat
Simulation de dynamique moléculaire du changement de phase dans les matériaux GeSbTe enrichis en Ge
L’objectif de cette thèse est d’étudier les changements de phase dans des alliages GST enrichis en Ge par le biais de simulations de dynamique moléculaire (MD) avec es potentiels interatomiques basés sur des réseaux de neurones à graphe équivariants. Le(la) candidat(e) sera amené(e) à entrainer un modèle sur des calculs ab initio de référence sur...
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Doctorat
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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Doctorat
Modélisation et optimisation des transistors à base de matériaux 2D : couplage des simulations ab initio et TCAD
Les transistors à effet de champ utilisant des matériaux 2D semblent prometteurs en raison de leur bonne mobilité et de leur finesse atomique. Cependant, cette technologie doit surmonter plusieurs défis, notamment la réduction des résistances des contacts, le contrôle de la variabilité et lapos;optimisation des transistors à canaux courts (lt; 10 nm). Le CEA-Leti a...
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Doctorat
Circuit de neurones impulsionels basé sur des laser déclenchés par commutation Q intégrés sur silicium
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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Caractérisation et conception de mémoires non volatiles à base de HfO2 durcies aux effets radiatifs
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 dapos;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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Doctorat
Est-il possible d’accélérer le développement des procédés gravure en utilisant les réseaux de neurones?
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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Doctorat
Réalisation de grilles MOSFET au nœud sub-10nm sur FD-SOI
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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Développement et caractérisation de mémoires embarquées à base de transistors ferroélectriques pour applications neuromorphiques
Evoluant au sein d’une équipe mondialement reconnue dans le domaine des mémoires ferroélectriques, l’étudiant.e sera amené.e à travailler sur le développement et l’optimisation de transistor FeFET avec canal en oxyde amorphe semiconducteur pour application neuromorphique et calcul proche mémoire. Un regard particulier sera porté sur le rôle des lacunes d’oxygène, gouvernant à la fois les...
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Doctorat
Co-optimisation des procédés de lithographie et des règles de design pour la microélectronique avancée
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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Doctorat
Lapos;impact des défauts intrinsèques et extrinsèques sur le Ron dynamique et sur off-state courants de fuite des transistors latéraux à base de GaN pour la puissance
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 dapos;une augmentation des défauts intrinsèques ainsi que dapos;une dégradation de la résistance dynamique...
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Doctorat
Conception dapos;un générateur d’aléa spécifique à la technologie FD-SOI
Les TRNGs (True Random Number Generators) sont les blocs essentiels de tout système cryptographique. Les normes actuelles, telles que lapos;AIS-31, nécessitent un modèle stochastique, qui relie directement le modèle de la source physique du hasard à lapos;entropie des bits aléatoires générés. Les TRNG sont évalués en fonction de leur débit, de leur efficacité et de...