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Simulation et caractérisation électrique d'un cube logique / mémoire dédié au calcul dans la mémoire

Département Composants Silicium (LETI)

Laboratoire Dispositifs Quantiques et Connectivité

thèse en micro / nano-électronique

01-01-2020

PsD-DRT-20-0029

francois.andrieu@cea.fr

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

Pour répondre à différents enjeux scientifiques et sociétaux, les circuits intégrés de demain doivent gagner en efficacité énergétique. Or, la majorité de leur énergie est aujourd'hui consommée par les transferts de données entre les blocs mémoire et logique dans des architectures circuit de type Von-Neumann. Une solution émergente et disruptive à ce problème consiste à rendre possible des calculs directement dans la mémoire (« In-Memory-Computing »). Les nouvelles technologies de mémoires résistives non-volatiles et de transistors à nanofils de silicium développées au LETI et intégrées en 3D permettraient de proposer pour la première fois une solution technologique performante et viable à un calcul intensif dans la mémoire. Un projet transverse au leti a commencé sur le sujet: de l'application à l'implémentation technologique, en passant par le logiciel et le circuit. Le but est de créer des nano-fonctionnalités en mixant à très faible échelle des dispositifs logiques et mémoires à très grande densité et très grosses capacités. Un accélérateur circuit de In-Memory-Computing sera conçu et fabriqué au LETI, permettant d'améliorer les performances énergétique d'un facteur 20 par rapport à un circuit Von-Neumann de l'état de l'art. Le poste de post-doctorant proposé s'inscrit dans ce projet et vise à simuler et caractériser un CUBE logique/mémoire dédié au "In-Memory-Computing". Le post-doctorant réalisera des caractérisations électriques de transistors et mémoires pour calibrer des modèles et fera des simulations TCAD et spice pour aider au dimensionnement de la technologie et permettre la conception des circuits.

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Développement d'un pseudo-substrat relaxé à base d'InGaN porosifié par anodisation électrochimique

Département des Plateformes Technologiques (LETI)

Laboratoire des Matériaux pour la photonique

Doctorat en matériaux

01-03-2021

PsD-DRT-21-0035

carole.pernel@cea.fr

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

Dans le cadre du projet Carnot PIRLE débutant début 2021, nous recherchons un(e) candidat(e) pour un poste de post-doctorat d'une durée de 24 mois (12 mois renouvelable) avec une spécialité en matériaux. Le projet consiste à développer un pseudo-substrat relaxé à base de matériaux III-N pour les applications µLEDs, notamment pour l'émission dans le rouge. Le travail consistera principalement à développer un procédé MOCVD de reprise d'épitaxie à base d'InGaN sur un substrat innovant à base de matériaux anodisés et relaxé. Il devra à la fois caractériser le niveau de relaxation de la couche ré-épitaxiée mais aussi sa qualité cristalline. Ces deux points favoriseront la reprise d'épitaxie d'une LED rouge efficace. Le(la) candidat(e) fera partie de l'équipe projet et sera associé aux travaux de l'équipe épitaxie sur le procédé de croissance de la LED rouge et aux caractérisations optiques et électro-optiques associées.

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Développement d'une instrumentation multi-détecteurs modulaire pour la mesure de paramètres atomiques et nucléaires

Département Métrologie Instrumentation et Information (LIST)

Laboratoire de Métrologie de l'Activité

Doctorant

01-04-2020

PsD-DRT-21-0039

benoit.sabot@cea.fr

Le projet LNE PLATINUM (PLATeforme d'Instrumentation NUmérique Modulable) a pour objectif de développer une plateforme modulable, dans le but de tester de nouvelles instrumentations utilisant deux ou plusieurs détecteurs en coïncidence. Le principe mis en ?uvre dans ce projet s'appuie sur la détection simultanée d'interactions ayant lieu dans deux détecteurs différents, en recueillant des informations sur le type de particule et son énergie (spectroscopie). Ce principe est à la base de mesures absolues d'activité ou des systèmes actifs de réduction du fond continu pour améliorer les limites de détection. Mais il permet également de mesurer des paramètres caractérisant le schéma de désintégration, comme les coefficients de conversion interne, les rendements de fluorescence ou les corrélations angulaires entre les photons émis en cascade. Fort de son expertise en données atomiques et nucléaire, le LNHB constate depuis de nombreuses années l'incomplétude des schémas de désintégration pour certains radionucléides. Ces schémas, établis lors de l'évaluation à partir des données mesurées existantes, présentent parfois des incohérences ou des transitions mal connues, en particulier en présence de transitions gamma fortement converties ou de très faible intensité (par exemple les études récentes sur 103Pa, 129I et 147Nd ont révélé de telles incohérences). Il apparaît donc important pour le LNHB de mieux maîtriser la technique de mesure en coïncidences, en tirant parti des nouvelles possibilités en termes d'acquisitions et d'horodatage des données pour apporter des compléments d'information sur les schémas de désintégration et contribuer à leur amélioration.

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Modélisation des effets de piégeages et des fuites verticales dans les substrats épitaxiés GaN sur Si

Département Composants Silicium (LETI)

Laboratoire de Simulation et Modélisation

Doctorat en microélectronique

PsD-DRT-20-0043

marie-anne.jaud@cea.fr

Etat de l'art : La compréhension et la modélisation des fuites verticales et des effets de piégeages dans les substrats GaN sur Si font partie des sujets cruciaux d'études visant à améliorer les propriétés des composants de puissance sur GaN : réduction du courant de collapse et des effets d'instabilités de Vth, réduction du courant de fuite à l'état OFF. De nombreuses universités [Longobardi et al. ISPSD 2017 / Uren et al. IEEE TED 2018 / Lu et al. IEEE TED 2018] et industriels [Moens et al. ISPSD 2017] tentent de modéliser les fuites verticales mais jusqu'à l'heure aucun mécanisme clair n'émerge de ces travaux pour les modéliser correctement sur toute la gamme de tension et températures visées. De plus la modélisation des effets de piégeages dans l'épitaxie est nécessaire à l'établissement d'un modèle TCAD de dispositif robuste et prédictif. Pour le LETI, l'intérêt stratégique d'un tel sujet est double : 1) Comprendre et réduire les effets de piégeages dans l'épitaxie impactant le fonctionnement des dispositifs GaN sur Si (current collapse, instabilités de Vth?) 2) Atteindre les spécifications de fuites @ 650V nécessaires aux applications industrielles. Le candidat devra prendre en charge en parallèle les caractérisations électriques et les développements de modèles TCAD : A) Caractérisations électriques avancées (I(V), I(t), substrate ramping, C(V)) en fonction de la température et de l'illumination sur des substrats épitaxiés ou directement sur des composants finis (HEMT, Diodes, TLM) B) Etablissement d'un modèle TCAD robuste intégrant les différentes couches de l'épitaxie afin de comprendre les effets d'instabilités des dispositifs (Vth dynamique, Ron dynamique, BTI) C) Modélisation de la conduction verticale dans l'épitaxie dans l'optique de réduire les courants de fuites à 650V Enfin, le candidat devra être force de proposition pour améliorer les différentes parties du substrat

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Conception de circuit digitaux pour le calcul dans les mémoires non-volatiles résistives

Département Composants Silicium (LETI)

Laboratoire Dispositifs Quantiques et Connectivité

Doctorat en micro-électronique

01-02-2021

PsD-DRT-21-0049

francois.andrieu@cea.fr

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

Pour répondre à différents enjeux scientifiques et sociétaux, les circuits intégrés de demain doivent gagner en efficacité énergétique. Or, la majorité de leur énergie est aujourd'hui consommée par les transferts de données entre les blocs mémoire et logique dans des architectures circuit de type Von-Neumann. Une solution émergente et disruptive à ce problème consiste à rendre possible des calculs directement dans la mémoire (« In-Memory-Computing »). Les nouvelles technologies de mémoires résistives non-volatiles et de transistors à nanofils de silicium développées au LETI et intégrées en 3D permettraient de proposer pour la première fois une solution technologique performante et viable à un calcul intensif dans la mémoire. Un projet transverse a commencé sur le sujet au Leti: de l'application à l'implémentation technologique, en passant par le logiciel et le circuit. Le but est de créer des nano-fonctionnalités en mixant à très faible échelle des dispositifs logiques et mémoires à très grande densité et très grosses capacités [ArXiv 2012.00061]. Un accélérateur circuit de In-Memory-Computing sera conçu et fabriqué au Leti, permettant d'améliorer les performances énergétique d'un facteur 20 par rapport à un circuit Von-Neumann de l'état de l'art.

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Etude numérique basée sur la meta-modélisation de la propagation d'ondes ultrasonores dans des tuyauteries comportant des zones de corrosion

Département Imagerie Simulation pour le Contrôle (LIST)

Laboratoire Simulation et Modélisation en Acoustique

doctorat en mécanique ou acoustique

01-05-2020

PsD-DRT-20-0055

vahan.baronian@cea.fr

Usine du futur dont robotique et contrôle non destructif (.pdf)

Le projet ANR PYRAMID (http://www.agence-nationale-recherche.fr/Projet-ANR-17-CE08-0046), a pour objectif de développer des techniques permettant de détecter et quantifier l'amincissement de paroi dû à la corrosion induite par un flux chargé en débris dans les systèmes de tuyauterie. Dans le cadre de ce projet qui implique des équipes Françaises et Japonaises, le CEA LIST développe des outils de simulation basés sur une approche éléments finis et dédiés à la modélisation de la diffraction d'ondes guidées ultrasonores par une zone de corrosion dans une canalisation coudée. Mises à disposition des partenaires, ces solutions supporteront la conception d'un procédé d'inspection par Transduction ElectroMagnétique-Acoustique (EMAT) au laboratoire vibrations-acoustique (LVA) de l'INSA Lyon. Pour cela, un atout différentiant reposera sur la capacité du CEA LIST à adapter des outils de méta-modélisation a ses modèles physiques pour autoriser une exploitation intensive de la simulation.

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