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Solid state physics, chemistry and nanosciences >> Materials and applications
19 propositions.
Procédés disruptifs pour transfert de couches de silicium ultrafines
La technologie Smart-cutTM, inventée au LETI et commercialisée par la société SOITEC, est le procédé le plus performant pour la réalisation de substrats SOI à l'échelle industrielle. Son principe repose sur la fracture du siliciumm dans une couche fragile entérée réalisée par implantation ionique d'ions légers. Avec le resserrement des spécifications des substrats SOI(épaisseur du film de Silicium superficiel de plus en plus fine, uniformité,?) prévues par la roadmap des semi-conducteurs, les contraintes sur la maitrise des procédés deviennent de plus en plus drastiques. Dans ce contexte, l'objectif de ce travail de thèse mené dans le cadre d'une collaboration entre le CEA/LETI et le CNRS/CEMES, sera d'étudier des procédés disruptifs et adaptés à ces nouvelles contraintes, pour obtenir la fracture du silicium. Il s'agira donc de développer les procédés envisagés, de les caractériser et de comprendre les mécanismes associés. Nous recherchons un candidat motivé ayant le goût pour des expérimentations variées alliant les développments technologiques sur des équipements de micro-électronique et les études plus fondamentales de compréhension des mécanismes des procédés étudiés.
Voir le résumé de l'offreFiabilité des interconnexions de systèmes 3D en silicium reportés sur substrat flexible pour les applications médicales
Le CEA-LETI développe des micro-systèmes électroniques à très haute intégration. Ces développements ont pour objectif de réussir à empiler et interconnecter les composants électroniques de façon à créer des circuits en 3 dimensions. Ce type d'intégration 3D ouvre la porte au développement de systèmes intégrés plus performants qui seront plus petits, plus rapides et qui consommeront moins. Ainsi, les circuits 3D présentent de réels avantages non seulement pour les applications mobiles mais aussi pour les applications médicales. Dans le cadre des applications médicales, l'une des voies explorées est le report de composants en silicium sur des substrats flexibles. En effet, ce type de technologies est parfaitement adapté au développement d'implants médicaux ou de pansements intelligents. C'est dans le cadre du développement de circuits 3D sur substrats souples pour les applications médicales que se déroulera la thèse. Le travail de recherche demandé sera focalisé sur la caractérisation électro-mécanique, la simulation multi-physique et la fiabilité.
Voir le résumé de l'offreIntégration technologique alternative pour l'élaboration de modules électroniques de puissance
Le CEA-LETI est un institut de recherche appliquée réputé ayant pour objectif le développement et le transfert de technologies innovantes vers l'industrie. Au sein de cet institut, le Laboratoire des Substrats Avancés develope des solutions d'assemblage et report de films minces notamment basées sur le procédé de collage direct sur lequel le laboratoire possède une renommée international. Le G2Elab ? UMR CNRS/G-INP/UJF est un laboratoire de recherche universitaire focalisant quant à lui son activité dans le domaine de l'énergie électrique, et notamment dans l'étude de mécanismes de gestion de l'électricité et de structures d'électronique de puissance innovantes. Ces deux instituts travaillent d'ores et déjà en étroite collaboration afin de développer une structure de module de puissance disruptive afin d'adresser les problématiques actuelles de performance, compacité et coût dans ce domaine. L'objectif de cette thèse est de développer l'intégration complète de ces modules de puissance en se basant sur un procédé alternatif de collage direct de composants sur des substrats métalliques. Pour cela, le travail consistera dans un premier temps en des simulations thermique, électrique et mécanique afin d'étudier le rôle précis et l'impact du substrat métallique sur le module de puissance. Les mécanismes ainsi identifiés et les empilements définis, il faudra alors développer le procédé d'assemblage sur le substrat métallique en appréhendant les mécanismes de dilation thermique, d'adhésion moléculaire et de fiabilité électromécanique. Une fois les assemblages réalisés, il conviendra alors de caractériser la fonctionnalité des modules et d'appréhender la performance finale notamment de point de vue des phénomènes électromagnétiques parasites.
Voir le résumé de l'offreEtude de la préparation de surface de matériaux semiconducteurs III-Nitrures
Les matériaux semi-conducteurs III-V présentent un fort potentiel, soit en tant que matériaux canal à forte mobilité pour les électrons en microélectronique, soit en tant que matériaux à forte tenue en tension pour les composants de puissance, ou encore pour des applications photoniques ou photovoltaïques. Le CEA-LETI initie et pilote/manage de nombreux projets innovants utilisant ces matériaux de type III/V en étroite collaboration avec différents industriels. Pour répondre à ces besoins divers, un travail important est nécessaire sur la compréhension des phénomènes de surface, à l'instar de ce qui a été réalisé pour le silicium. De la capacité à nettoyer efficacement et à maitriser les préparations de surface de ces différents types de matériaux dépendront leurs possibilités d'intégrations industrielles. Cette thèse portera principalement sur l'étude des arséniures et des phosphures tels que l'AsGa, l'InGaAs, l'InGaAsP, l'InP, ou des nitrures de gallium GaN, ou encore de l'antimoniure d'indium InSb. Les études seront menées sur des échantillons de différentes tailles selon l'origine mais pourront aller jusqu'à des substrats 300 mm dans le cadre d'épitaxie de matériau III-V sur Si. La thèse se déroulera dans l'environnement de la plateforme technologique du CEA-LETI et l'étudiant aura accès à des outils de caractérisations adéquats et performants. Il s'agira dans un premier temps d'étudier et de mesurer les comportements fondamentaux de ces matériaux en solution liquide. Les propriétés des surfaces seront étudiées par mesures de potentiel d'écoulement et de potentiel Zéta, XPS, MEB, AFM, ellipsométrie, XRD, ATR et MIR FTIR, TEM. Les séquences de nettoyage développées seront évaluées sur les substrats par mesure de particule au Surfscan SP1 ou SP2 et mesure de contamination métallique au TXRF. La capacité à éliminer les différents types de contamination sera investiguée à la fois dans les solutions standards dédiées au silicium, mais aussi dans des solutions innovantes si besoin.
Voir le résumé de l'offreCroissance orientée et positionnement de nanofils de silicium sur supports 2D
Ce travail de thèse vise à mettre au point une brique technologique permettant la croissance par CVD catalytique de nanofils de Si orientés sur n'importe quel type de substrat. L'idée est par exemple d'utiliser une couche mince de silice mésoporeuse à porosité ordonnée comme canevas pour la croissance des nanofils. Cette solution présenterait l'avantage d'être compatible avec un grand nombre de substrats et avec les technologies microélectroniques conventionnelles. Différentes approches seront utilisées pour réaliser la silice avec le catalyseur positionné dans la porosité. La croissance de nanofils Si sera ensuite étudiée et les différents nano-objets réalisés seront caractérisés.
Voir le résumé de l'offreMéthodes alternatives de croissance épitaxiale de GaN sur substrat Silicium pour la réalisation de diodes électroluminescentes
Les diodes électroluminescentes (LEDs) bleues, utilisées dans les systèmes d'éclairage à l'état solide, sont à base de matériaux semiconducteurs de la famille des nitrures d'éléments III ( GaN et alliages). Dans les diodes commerciales, les couches actives destinées à émettre les photons sont déposées sur substrats de saphir, mais les industriels et les laboratoires de recherche s'intéressent de plus en plus à l'utilisation de substrats silicium, moins chers et disponibles en grand diamètre jusqu'à 300mm. L'utilisation du substrat Si pour les LEDs pose cependant deux problèmes majeurs. Le premier est lié à la présence d'un grand nombre de dislocations dans les couches épitaxiées, en raison des différences de paramètre de maille entre le silicium et les couches de nitrures, le second à leur différence de coefficient de dilatation thermique, ce qui, après refroidissement post-croissance, met les couches épitaxiées sous tension et se traduit donc par la formation de fissures. Pour pallier ces problèmes, nous envisageons d'utiliser des substrats de silicium sur lesquels sera déposé un masque dans les trous duquel on initiera la croissance de GaN localement.Pour atteindre l'objectif de minimisation de la densité de dislocations et de la contrainte de tension, le travail de thèse demandé consistera principalement à définir et optimiser le masque et les conditions de croissance. Il s'agit donc d'un travail complet de croissance épitaxiale par Epitaxie en Phase Vapeur d'OrganoMétalliques (MOVPE), complété par des études de caractérisations morphologiques, structurales et optiques pour suivre l'évolution du procédé sous tous ses aspects. La thèse s'inscrit dans la recherche de solutions innovantes pour l'éclairage à l'état solide, objectif principal du laboratoire des composants pour éclairage (LCE) du LETI, et se fera en collaboration avec ses chercheurs et technologues. Le travail se fera également en très forte interaction avec le laboratoire CNRS LTM (Laboratoire des Technologies pour le Microélectronique), dont est issu le procédé que l'on se propose ici de développer pour application spécifique aux LEDs.
Voir le résumé de l'offreOptimisation de couches minces pérovskites pour les microsystèmes : dopage et nouvelles électrodes
Les matériaux de structure pérovskite en couches minces, et notamment le Pb(Zr,Ti)O3 (PZT), jouent un rôle de plus en plus important dans les microsystèmes : capacités forte permittivité, dispositifs piézoélectriques, éléments électro-caloriques ou encore détecteurs pyroélectriques. Il subsiste cependant des différences significatives entre les performances atteintes par le matériau massif monocristallin ou céramique et les couches minces. Le potentiel d'amélioration de ces dernières se situe principalement dans 1) la modification subtile de la composition par dopage et 2) la nature des électrodes. Le but de cette thèse est d'identifier les verrous technologiques à surmonter pour que les couches minces atteignent la qualité du matériau massif. On se focalisera principalement sur le PZT, matériau prototype pérovskite, car il est de très loin le matériau le plus avancé, le mieux connu et celui présentant les meilleures propriétés. Le dopage, largement développé pour le massif, en est encore à ses balbutiements pour les couches minces alors que les premières tentatives montrent une amélioration notable de certaines propriétés électriques (constante diélectrique, coefficients piézoélectriques, durée de vie). Les modèles permettant de comprendre les phénomènes physiques mis en jeu par le dopage doivent être développés. La possibilité d'utiliser un métal moins onéreux et de conductivité plus élevée que le platine permettrait à la fois de diminuer les coûts de production et d'adresser des applications nécessitant une diminution des résistances d'accès, comme des dispositifs agiles radio-fréquence ou des actionneurs piézoélectriques matricés. Dans cette thèse, on s'attachera à trouver des alternatives au platine en se concentrant sur les métaux à forte conductivité. Les meilleures barrières à l'oxydation ainsi que les électrodes devront être identifiées à l'aide de considérations théoriques (ab initio, littérature) et technologiques. Cette thèse basée à Grenoble se fera en interaction forte avec les départements technologique, de caractérisation physico-chimique et de simulation du CEA Grenoble, mais aussi de la Direction des Sciences de la Matière au CEA Saclay.
Voir le résumé de l'offreSystème de récupération d'énergie sur substrat ultrafin pour applications biomédicales
La thèse portera sur des cellules photovoltaïques en couches minces sur substrat ultrafin et mécaniquement flexible, destinées à alimenter des systèmes miniaturisés autonomes en énergie, notamment pour des applications biomédicales. Le caractère fin, souple et robuste de ces cellules photovoltaïques ouvre la voie à des modes d'intégration jusqu'à présent invenvisageables dans le cas de sources d'énergie conventionnelles, et permettra l'alimentation en énergie de dispositifs biomédicaux portables ou implantables. L'objectif de la thèse sera double. D'une part, il s'agira de mettre en oeuvre de nouveaux types de substrats flexibles, à savoir des feuilles ultrafines en verre ou en céramique. De tels substrats offrent des avantages importants par rapport aux feuilles en métal ou en polymère utilisées conventionnellement dans le domaine du photovoltaïque. L'étude portera notamment sur les propriétés de l'électrode arrière déposée sur des feuilles ultrafines en verre ou céramique. En effet, de nombreux défis scientifiques et techniques sont associés à l'élaboration de l'électrode arrière sur ces substrats innovants, en particulier au niveau des contraintes mécaniques internes, de la microstructure, de la composition chimique et des propriétés électriques. D'autre part, le doctorant explorera une technique innovante de recuit de cristallisation permettant la synthèse des matériaux absorbeurs en couches minces. Par rapport aux procédés conventionnels, la nouvelle méthode qui sera étudiée permet de réduire le nombre d'étapes technologiques et de diminuer la consommation de matière première, d'où une baisse significative des coûts de production. L'étude portera en particulier sur les mécanismes physiques de contrôle des vapeurs de gaz réactif dans un équipement prototype à disposition du CEA LITEN.
Voir le résumé de l'offreProcédés innovants pour la modification des propriétés structurelles du silicium amorphe et application aux cellules solaires à hétérojonction
La technologie photovoltaïque à hétérojonction de silicium amorphe /cristallin (HET) est devenu très prometteuse car elle combine des procédés de fabrication facilement industrialisables avec des rendements très élévés (>23%). La base de la technologie de cellules à hétérojonction est le dépôt de silicium amorphe hydrogéné (a-Si:H) sur un substrat de silicium monocristallin. Cela permet d'obtenir des passivations de surface excellentes et d'atteindre des valeurs de tension de circuit ouvert (Voc) supérieures à 730mV. La thèse proposée est focalisée sur l'utilisation de procédés innovants pour doper et plus généralement améliorer les propriétés structurelles de l'a-Si:H. Les trois procédés pressentis pour cela sont l'implantation ionique, l'irradiation et la cristallisation micro ou complète par Laser. L'objectif des travaux est de réussir à obtenir des empilements d'a-Si:H plus passivants, plus conducteurs et plus transparents pour des cellules à haut rendement par des techniques innovantes au meilleur niveau mondial. L'application sera les cellules à hétérojonction mono ou bifaciales et des cellules à hétérojonction avec des contacts face arrière.
Voir le résumé de l'offreReconstruction 3D en tomographie X sur trajectoires non-standard
Initialement, la reconstruction tomographique a été développée pour une acquisition sur une trajectoire circulaire sur 360°. Les avancées dans le secteur médical ont mené à l'utilisation des trajectoires hélicoïdales et certains algorithmes de reconstruction ont été adaptés. Dans le domaine du contrôle non destructif (CND) les avancées technologiques permettent d'utiliser des robots pour automatiser le processus d'inspection. Dans ce cas, les trajectoires d'acquisition peuvent être variées et en même temps les contraintes mécaniques peuvent impacter la trajectoire par une réduction du nombre de projections acquises. L'objectif principal de cette thèse consiste à proposer, adapter et optimiser des méthodes de reconstruction CT pour des trajectoires non-standard. Nous envisageons de traiter à la fois des algorithmes de reconstruction analytiques et itératifs, accélérées sur GPU. Deux problèmes importants se posent : le manque de projections implique le fait que le problème d'inversion est mal-posé. Le positionnement de l'ensemble source-pièce-détecteur est critique dans certaines configurations. Le premier aspect sera traité par des techniques de type « Inpainting » et dans les cas des algorithmes itératifs le manque d'information sera prise en compte directement par la méthode de reconstruction. Pour le deuxième aspect, des techniques de recalage et calibration seront mises en ?uvre pour s'assurer du bon positionnement du système d'imagerie. Les algorithmes développés seront validés à la fois sur des données synthétiques et sur des données expérimentales acquises avec les systèmes d'imagerie du laboratoire.
Voir le résumé de l'offreModélisation du rayonnement des ondes ultrasonores guidées dans une structure mince en vue de son contrôle non-destructif
Les ondes élastiques guidées (OG) se propagent à longue distance et permettent de contrôler des structures de grande dimension. Leur comportement complexe nécessite de mener des études par simulation pour aider à interpréter les résultats et à améliorer les méthodes de contrôle non-destructif (CND) les utilisant. Le CEA LIST développe le logiciel CIVA de simulation de CND et les modèles à la base des simulations. Un module simule le CND par OG de structures à direction guidante unique (pipe-line, rail). Les modèles reposent sur des calculs par éléments finis semi-analytiques (SAFE) pour la propagation guidée couplés à des calculs éléments finis (EF) pour traiter l'interaction locale avec des défauts. La thèse vise à étendre ce module au cas des pièces minces pouvant guider les ondes dans toues les directions. Un modèle de rayonnement des ondes guidées par des traducteurs ultrasonores sera développé qui modélisera par réciprocité leur sensibilité en réception. Une formulation permettant de coupler ce modèle à un modèle d'interaction d'une OG avec un défaut dans de telles pièces, en cours de développement, devra être développée. L'ensemble devra pouvoir traiter le cas du contrôle de pièces courbes et anisotropes. Des expériences de validation seront menées en collaboration avec des expérimentateurs du CEA. Le travail théorique se fera dans le cadre d'une collaboration suivie avec des spécialistes de mathématiques appliquées.
Voir le résumé de l'offreEtude du dopage extrinsèque dans HgCdTe pour la réalisation des photodiodes infrarouges
Le CEA/Leti est, en collaboration avec l'industriel Sofradir, un des leaders mondiaux dans la recherche et développement de photo-détecteurs Infrarouge à base du semi-conducteur II-VI CdHgTe. Un des enjeux principaux pour la prochaine génération de détecteur dans ce domaine est l'augmentation de la température de fonctionnement pour des applications de haut impact sociétal tel que la sécurité, la surveillance environnemental et la télécommunication. Le dopage extrinsèque est, sur le plan théorique, la voie la plus prometteuse pour réaliser des photodiodes fonctionnant à haute température et réalisées sur le semi-conducteur CdHgTe. Les performances de tels dispositifs sont, jusqu'à présent, en deçà des attentes, probablement due à une génération de défauts associée à l'introduction des dopants. Dans ce contexte, nous proposons une étude des nouveaux moyens d'incorporation et d'activation de dopants dans le semi-conducteur CdHgTe. Le travail demandé est, dans un premier temps, concentré sur la caractérisation structurelle et physique des échantillons réalisés d'après des plans d'expérience élaborés avec les différentes équipes au laboratoire. Dans un deuxième temps, l'étude portera sur la réalisation et la caractérisation de photodiodes dans les matériaux dopés ainsi développées. Les mesures vont être réalisées directement sur des photodiodes et, pour les meilleures variantes, sur des imageurs prototype à haute température de fonctionnement.
Voir le résumé de l'offreDiagnostic de l'état de dégradation de micro pile a combustible planaire hydrogene air
Le laboratoire LCSN du CEA Grenoble (LITEN) développe depuis près de dix ans une technologie de piles à combustible planaires avec comme application les dispositifs électroniques portables de faible puissance (1-50W). Les travaux réalisés en partenariat avec un industriel ont permis de développer des briques élémentaires fonctionnelles. La commercialisation de premiers dispositifs est visée d'ici à 3 - 4ans. Dans ce contexte, il est impératif d'être en mesure d'étudier / d'analyser et d'améliorer la stabilité des performances et le vieillissement de ces dispositifs. Le travail de thèse consistera à étudier le vieillissement des c?urs de pile et de prototypes fonctionnels. Il sera en outre nécessaire de participer à l'amélioration des dispositifs en proposant des solutions innovantes. Ce travail se déroulera selon trois axes. - Stratégie de test : Dans un premiers temps, il sera nécessaire d'élaborer une stratégie de test en accord avec les contraintes fonctionnelles des dispositifs. - Analyse des résultats : L'analyse des résultats se fera via des caractérisations électrochimiques des dispositifs. En outre, l'analyse de fin de vie sera effectuée via des techniques de caractérisation des matériaux de c?ur de pile ainsi que des matériaux d'intégration. Des techniques telles que SEM, TEM, RBS, XPS seront utilisées. Il sera en outre nécessaire d'analyser l'effet de divers polluants sur le fonctionnement des piles. - Intégration / matériaux : En fonction des résultats des tests et des caractérisations, l'emploi de nouveaux matériaux et/ou la proposition d'architectures différentes sera réalisée.
Voir le résumé de l'offreEtude et optimisation de composants capacitifs fortement intégrés sur silicium
la société IPDiA (Caen, France) proposent une offre technologique de capacités intégrés sur silicium inégalées en terme de fiabilité et de linéarité (tension/température) qui permettent d'adresser des secteurs industriels à très forte valeur ajoutée (systèmes implantables pour applications médicales, applications à très haute température pour l'avionique, l'aérospatiale, l'exploration pétrolière etc?). L'objet des travaux proposés dans cette thèse est de contribuer à l'amélioration de la densité d'intégration, des performances électriques et de la robustesse des capacités intégrées PICS (objectif en densité de capacité supérieur à 1µF/mm²). Pour ce faire, différents empilements diélectriques ont déjà été identifiés, cependant les procédés de mise en ?uvre et la structure restent à optimiser. Les travaux seront hébergés par le laboratoire commun IPDIA et CEA/LETI. L'encadrement académique des travaux de thèse sera prix en charge par le laboratoire G2ELAb et l'encadrement industriel par l'entreprise IPDIA.
Voir le résumé de l'offreDéveloppement de techniques de patterning avancées pour les filières CMOS sub 14nm
Pour les n?uds sub 14nm, les techniques de « patterning » actuelles basées sur la lithographie optique sont limitées en termes de dimension minimum atteignable (~20nm), de densité (pas de 64nm) et de complexité de l'intégration (alternance d'étapes de lithographies et/ou de gravure). D'autres techniques alternatives disponibles au CEA-LETI telles la lithographie ebeam, le « spacer patterning » et les matériaux copolymères peuvent permettre d'atteindre des dimensions sub 14nm plus facilement.Un des challenges est de trouver des procédés innovants qui vont permettre d'intégrer ces nouvelles techniques de « patterning » en atteignant les objectifs fixés sur les paramètres critiques. Les procédés de gravure plasma (combinés ou non à d'autres techniques) sont clefs pour ces nouvelles stratégies : ils permettent de transférer les dimensions nanométriques d'une couche à l'autre de façon anisotrope tout en respectant les matériaux servant de masque et de couche d'arrêt. L'objectif de la thèse est d'étudier et de développer des procédés plasma pour intégrer ces nouvelles solutions de « patterning » afin atteindre des dimensions sub 14nm sur des motifs type ligne/espace.
Voir le résumé de l'offreConception et Caractérisation de Circuits et Macro-Cellules Mémoires à base de matériaux Organiques pour l'Electronique Imprimée
Ce travail de thèse s'inscrit dans le cadre du développement des technologies mémoires et logique à base de matériaux organiques au sein du Laboratoire des Composants Electronique Imprimés (LCEI) du CEA-LITEN. L'évolution de la synthèse de matériaux pour l'électronique organique permet aujourd'hui la réalisation de circuits électronique destinés aux applications sur grandes surfaces et substrats souples ou conformables. Dans ce contexte, le développement d'une technologie de stockage d'information est indispensable pour la réalisation de circuits autonomes (Internet of Things, RFID, Capture de données physiques). Plusieurs technologies de mémoires non-volatiles polymères ferroélectriques et résistives sont actuellement en développement au CEA-LITEN. L'objectif de cette thèse sera de réaliser et caractériser des circuits et macro-cellules à base de matériaux organiques imprimés pour le stockage non-volatile et l'interfaçage de matrices mémoires.
Voir le résumé de l'offreDéveloppement d'interconnexions avancées pour les applications de Puissance et étude de leur fiabilité
En réponse aux besoins sociétaux sur la préservation de l'environnement et sur les énergies alternatives (photovoltaïque, éolien, véhicule électrique), le CEA-LETI développe, depuis 2011, une activité sur les composants de puissance basés sur la technologie HEMT GaN (High Electron Mobility Transistor on Gallium Nitride semiconductor). Au dessus des transistors GaN, un réseau de lignes métalliques (aussi appelé interconnexions) amène courant et tension aux électrodes (source et drain) des composants. Ces interconnexions doivent supporter de forts courants (100A), de fortes tensions (600V), et des températures de fonctionnement élevée (>250°C). De telles conditions de fonctionnement risquent d'induire des problèmes de fiabilité des métallisations (diffusion, électro-migration?). Cette thèse se focalise sur le développement de d'interconnexions avancées pour les transistors de puissance GaN et sur l'étude de leur fiabilité. Après une analyse des spécifications de ces interconnexions (densité de courant, champ électrique, température, géométrie), le travail consistera à identifier les matériaux (ex : Aluminium, Cuivre) et les technologies adaptés pour les réaliser. Les structures fabriquées seront ensuite caractérisées par diverses méthodes physico-chimiques et électriques. Des tests de vieillissement accélérés permettront d'étudier les mécanismes de défaillance et d'optimiser la fiabilité de ces interconnexions.
Voir le résumé de l'offreIntégration de différents canaux contraints pour les technologies CMOS FDSOI 10nm
Cette thèse porte sur l'évaluation de techniques de « strain management » afin d'augmenter les performances des technologies CMOS pour les n?uds 10nm et en deçà en technologie FDSOI (Fully Depleted Silicon On Insulator). Le (ou la) thésard(e) aura pour tâches i) de proposer des solutions technologiques qui feront l'objet de dépôt de brevets, ii) d'en évaluer la réalisation morphologique puis l'intégration sur lots électriques FDSOI (pour validation des gains électriques escomptés). Les études s'appuieront sur des techniques de caractérisation physico-chimiques avancées (Raman?) afin d'évaluer précisément les contraintes (et leurs évolutions lors du process de fabrication), ainsi que sur les simulations numériques. Ces études se dérouleront, entre ST Crolles, le CEA LETI à Grenoble, et le CEMES à Toulouse, en lien avec les chercheurs et ingénieurs de différents domaines (intégration dispositifs, procédés, caractérisation physico-chimique, caractérisation électrique et simulations numériques).
Voir le résumé de l'offreMicro-nanostructuration de surface par renforcement local du champ laser
L'interaction entre un faisceau lumineux et des particules de très faibles dimensions est un axe d'innovation dans le domaine de la micro-nanostructuration de surface. En effet, dans certaines conditions d'irradiation laser, il y a formation d'un nanojet photonique sous la particule irradiée lié à une concentration du champ électromagnétique. Ce renforcement local du champ laser peut conduire à une ablation du substrat, une fusion localisée ou à la réticulation d'une espèce photosensible. L'objectif de cette thèse est de maitriser la formation et les caractéristiques du nanojet photonique se formant sous différents types de particules et en interaction avec le substrat. Par cette approche, des procédés génériques de structuration de surface multi-matériaux, multi-échelles, multifonctionnels, grande surface et bas coûts sont visés. Les travaux se dérouleront au sein du CEA/LITEN dont les applications touchent aux domaines de l'énergie et des nanomatériaux, en collaboration étroite avec le laboratoire Hubert Curien pour son expertise dans le domaine de l'optique, de la modélisation et des lasers. Deux axes d'études seront menés sur le plan théorique et expérimental, l'un visant à structurer par enlèvement de matière, l'autre par ajout de matière sur le substrat hôte.
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