Direction scientifique
Transfert de connaissances vers l'industrie

Les Post-Docs par thème

Défis technologiques >> Matériaux et procédés émergents pour les nanotechnologies et la microélectronique
3 proposition(s).

Voir toutes nos offres

Intégration microélectronique de convertisseurs DC/DC piézoélectriques

Département Composants Silicium (LETI)

Laboratoire Gestion de l'Energie, Capteurs et Actionneurs

Doctorat en microélectronique ou électronique de puissance

01-01-2021

PsD-DRT-21-0014

gael.pillonnet@cea.fr

Matériaux et procédés émergents pour les nanotechnologies et la microélectronique (.pdf)

L'objectif de ce post-doctorat est d'étudier l'intégration en technologie microélectronique de convertisseurs d'énergie électrique de type continue-continue utilisant un transfert adiabatique dans un élément électromécanique à transduction piézoélectrique. Ce nouveau principe de conversion basé sur des résonateurs piézoélectriques assure une transduction d'énergie électrique-mécanique-électrique alternative aux techniques actuelles de transferts capacitif et/ou inductif tout en garantissant une large plage de rapport de conversion avec un rendement de conversion élevé. Récemment, le MIT et Stanford ont également pointé l'intérêt de ce nouveau type de convertisseur via un médium piézoélectrique pour améliorer la miniaturisation des alimentations [Boles19]. Les équipes du CEA-Léti sont pionniers sur cette thématique en publiant une première preuve de concept expérimentale [Pollet2019] à base d'électronique non-intégrée et d'un résonateur piézoélectrique massif. Dans une première phase, le travail vise la mise au point d'un étage de puissance et de son contrôle dans un circuit intégré autour d'un résonateur piézoélectrique dit massif (externe à la puce). Ce premier niveau d'intégration permettra de viser des transferts d'énergie plus fréquents et un niveau de synchronisation plus précis afin de réduire la taille de l'élément piézoélectrique non-intégré dans la puce. Afin de maintenir le processus adiabatique de transfert de charges par commutations douces, il est également nécessaire d'intégrer en circuit intégré le contrôle du séquencement. Un premier démonstrateur intégré dans la gamme du Watt et d'une surface sub-centimétrique est visé. Dans une deuxième phase, le doctorant prendra part à l'étude d'intégration du piézoélectrique en couche mince pour son intégration au plus proche de la puce de puissance.

Télécharger l'offre (.zip)

Hétérostructures de dimensions mixtes GaN/Matériaux 2D pour la fabrication de GaN de haute qualité sur substrats silicium

Département des Plateformes Technologiques (LETI)

Laboratoire des Matériaux pour la photonique

Science des matériaux, Physique. Une expérience en épitaxie serait appréciée.

01-02-2021

PsD-DRT-21-0020

berangere.hyot@cea.fr

Matériaux et procédés émergents pour les nanotechnologies et la microélectronique (.pdf)

Les matériaux semiconducteurs nitrures GaN, AlN, InN et alliages associés (composés III-N) suscitent depuis plus d'une vingtaine d'années un très fort intérêt. Ces matériaux présentent des largeurs de bande interdite allant de 0,7 à 6,1 eV et permettent donc théoriquement de réaliser des émetteurs/détecteurs de lumière couvrant tout le spectre visible ainsi qu'une partie de l'UV. De plus, les propriétés électroniques du GaN le positionnent comme un matériau stratégique dans le domaine de l'électronique de puissance/haute fréquence. Cependant, il n'existe pas aujourd'hui de substrats III-N de grande dimension et bas cout qui permettraient d'obtenir des couches de très bonne qualité cristalline. Les structures III-N sont élaborées sur des substrats de saphir, SiC ou Si et présentent une forte densité de défauts cristallins qui altèrent les performances, la fiabilité et la reproductibilité des dispositifs. Il existe donc un fort intérêt pour disposer d'un substrat de grande dimension, bas cout et compatible avec l'industrie de la microélectronique, pour la croissance et l'intégration de matériaux GaN pour l'opto et la nanoélectronique. Un des problèmes majeurs de l'hétéroépitaxie GaN sur Si est la formation de dislocations à l'interface. Différentes stratégies ont récemment été mise en place pour s'en affranchir en parti (Epitaxial Lateral OverGrowth, Selective Area Growth,?). Ces méthodes nécessitent cependant une augmentation substantielle du nombre d'étapes dans le procédé de fabrication des dispositifs. Cette complexité a pour conséquence une baisse du rendement de production et une augmentation du cout final des puces. La mise en ?uvre d'une technologie plus simple et plus rapide se révèlerait donc très profitable. Nous proposons dans ce projet d'étudier une stratégie innovante d'épitaxie GaN faible défectivité sur substrat Si(111) de 200mm. Le principe de la méthode consiste à insérer une fine couche tampon de matériaux 2D à l'interface GaN/Si.

Télécharger l'offre (.zip)

Nouvelles méthodes de dépôt de couches minces d'Al(Ga)N pour l'initiation de la croissance épitaxiale de LEDs UV

Département des Plateformes Technologiques (LETI)

Laboratoire

PhD

01-01-2021

PsD-DRT-20-0113

guillaume.rodriguez@cea.fr

Matériaux et procédés émergents pour les nanotechnologies et la microélectronique (.pdf)

Les LEDs UV-C sont destinées à remplacer les lampes UV à base de Hg pour les applications liées à la stérilisation et à la décontamination, sujets d'importance dans le contexte sanitaire actuel. Les LEDs UV, qui sont à base d'alliages semiconducteurs AlGaN, ne sont cependant pas encore suffisamment efficaces pour constituer une alternative crédible, pour diverses raisons liées au matériau et/ou à la technologie mise en ?uvre. Nous avons, autour du CEA LETI, monté un consortium qui permet d'adresser les différents verrous pour proposer, à termes, une filière de LEDs UV-C efficaces. L'un des rôles du CEA / LETI concerne l'amélioration de la qualité du matériau épitaxié, de façon à réduire la densité de dislocations, dommageable pour le rendement quantique interne des LEDs. Nous nous proposons de travailler sur l'amélioration de la structure cristalline de la couche d'amorçage (template) de la croissance. C'est en effet de cette première couche que provient une bonne partie des défauts que l'on retrouve dans les couches actives. Pour ce faire, nous mettrons en ?uvre des méthodes originales de dépôt de couches AlN et d'alliages AlGaN sur la plateforme silicium du Leti: dépôt par pulvérisation réactive, co-pulverisation ou PLD (Pulsed Laser Deposition). Ces couches seront caractérisées sur la plate forme de Nano Caractérisation du LETI et seront évaluées à l'aune des propriétés électro-optiques des structrures LEDs UV-C qui y seront déposées par épitaxie.

Télécharger l'offre (.zip)

Voir toutes nos offres