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Etude de capacités variables MEMS électrostatique pour du calcul booléen électromécanique à haute température

Département Composants Silicium (LETI)

Laboratoire Gestion de l'Energie, Capteurs et Actionneurs

PhD

01-01-2021

PsD-DRT-21-0013

gael.pillonnet@cea.fr

Nouveaux paradigmes de calculs, circuits et technologies, dont le quantique (.pdf)

L'objectif est de proposer un dispositif MEMS permettant de réaliser des capacités variables à N électrodes par commande électrostatique. Ce type de dispositif est l'élément de base d'une famille de portes logiques dites « logique adiabatique capacitive », notamment robuste aux variations de température. Ce programme de recherche amont s'inscrit dans une approche en rupture par rapport aux circuits numériques de type semi-conducteur en autorisant la différentiation des états logiques à des températures supérieures à 500°C. Le post-doctorant proposera, modélisera, simulera, fabriquera et caractérisera ces structures pour valider le concept théorique proposé récemment par des chercheurs du CEA-Leti. Le programme de recherche implique d'autres partenaires pour tester les dispositifs MEMS dans des environnements sévères, mixant haute température et fortes radiations, ce qui permet au post doctorant de s'immerger dans un contexte collaboratif.

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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.

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Caractérisation physique avancée par photoemission haute-énergie (HAXPES) en mode operando d'interfaces critiques dans des mémoires résistives à manganites de lanthane

Département des Plateformes Technologiques (LETI)

Laboratoire Analyses de Surfaces et Interfaces

PhD in materials physics or engineering

01-02-2021

PsD-DRT-21-0018

orenault@cea.fr

Nano-caractérisation avancée (.pdf)

Les hétérostructures à base de manganites de lanthane présentent des caractéristiques très intéressantes de basculement résistif avec notamment des états multi-niveaux compatibles avec les mémoires avancées pour application au calcul neuromorphique. Les bénéfices de la spectroscopie de photoélectrons à haute-énergie (HAXPES) pour comprendre les mécanismes de basculement résistif dans les mémoires prototypiques intégrant ces matériaux à changement de valence (mémoires dites VCM) ont été montrés en utilisant la rayonnement synchrotron [1]. Nous appliquerons ici cette technique en mode operando (i.e, en appliquant une tension pendant la mesure de photoémission) de manière à sonder l'interface critique oxyde-électrode dans un état résistif particulier. Des mémoires VCM avancés à base de manganites de La dopées Sr élaborées au LMGP seront étudiée avec un nouveau spectromètre HAXPES de laboratoire (CEA, Plate-Forme de Nanocaractérisation du Leti) permettant des études systématiques sur plusieurs dispositifs variant de par l'état de contrainte dans l'oxyde.[1] B. Meunier, E. Martinez, M. Burriel, O. Renault et al., J. Appl. Phys. 126, 225302 (2019).

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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.

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Chiffrement homomorphe pour la confidentialité dans les réseaux de neurones à base de plongements

Département Architectures Conception et Logiciels Embarqués (LIST-LETI)

Laboratoire composants logiciels pour la Sûreté et la Sécurité des Systèmes

PhD in cryptography or machine learning

01-01-2020

PsD-DRT-20-0021

renaud.sirdey@cea.fr

Cybersécurité : hardware et software (.pdf)

L'IA émerge actuellement comme la « killer application » de la cryptographie homomorphe ou FHE. En effet, ce type de cryptographie, qui permet de réaliser des calculs directement sur des données chiffrées, a le potentiel de garantir par construction la confidentialité des données utilisateurs et/ou des modèles d'intelligence artificielle, selon les scénarios de déploiement. A plus long terme, le FHE pourrait protéger aussi les données d'apprentissage, débloquant de nouveaux usages de partage de données. Dans ce contexte, le présent postdoctorat vise à investiguer l'utilisation pratique du chiffrement homomorphe dans le cadre d'un type particulier de réseau de neurones, les réseaux à base de plongements (embeddings), qui sont, pour des raisons intrinsèques, à la fois favorables à l'obtention de bonnes performances d'exécution homomorphes mais également d'une portée applicative importante. Ainsi, le présent postdoctorat étudiera des aspects théoriques et pratiques selon plusieurs scénarios d'intégration du chiffrement homomorphe et donnera lieu à un travail de prototypage sur la base d'un système de reconnaissance de locuteurs de référence, disponible en open-source et justement basé sur un réseau à base de plongement.

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Ingénieur-chercheur / Post-doctorant (H/F) traitement du signal, IA et logiciel pour une application prédiction et traitement épilepsie en boucle ferme par refroidissement localisée

Clinatec (LETI)

Clinatec (LETI)

Le/la candidat(e) devra être diplômé(e) d'un Doctorat en sciences avec de fortes connaissances en Machine learning, Deep learning, traitement du signal temps réel (grand flux de données)

01-03-2021

PsD-DRT-21-0023

napoleon.torres-martinez@cea.fr

Technologies pour la santé et l'environnement, dispositifs médicaux (.pdf)

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