Direction scientifique
Transfert de connaissances vers l'industrie

Programme de stages

Vers la détection ultra-sensible grâce à des résonateurs graphène à transduction optomécanique

DCOS

Technologies micro et nano - Technologies micro et nano

Grenoble

Rhône-Alpes

6 mois

7818

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Saclay
Laurence LOURS, DRHRS / SCP / BSLDE
Bat 524
91191 Gif-sur-Yvette cedex
e-mail : stages@cea.fr

Le candidat sera entièrement intégré à l’équipe nano-capteurs résonants du LETI. Il devra s’approprier les techniques de mesure de résonateurs optomécaniques, ainsi que les méthodes de transfert et de manipulation de couches de graphène monoatomiques. Le stagiaire réalisera des dispositifs en graphène suspendus au-dessus de cavités micro-usinées. Une part de fabrication en salle blanche sera réalisée, même si elle s’appuiera sur des dispositifs déjà présents dans le laboratoire. Les dispositifs réalisés seront analysés et caractérisés grâce aux moyens de caractérisation optique et électrique du laboratoire. MERCI DE TRANSMETTRE DIRECTEMENT VOTRE CANDIDATURE A : thomas.alava@cea.fr

Méthodologie de caractérisation de l'hydrogène dans le silicium des cellules solaires.

Matériaux, physique du solide - Matériaux, physique du solide

Grenoble

Rhône-Alpes

6 mois

7817

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : claire.agraffeil@cea.fr

  Le marché du Photovoltaïque a été relativement fluctuant depuis les 30 dernières années et a permis de développer différentes technologies (Silicium, couches minces, organiques, pérovskites …) avec différents matériaux (Silicium, CdTe, CuInGaSe, polymères, CaTiO3…). Cependant, les technologies silicium occupent toujours 94% du marché. Parmi les technologies silicium, certaines problématiques s’adressent de manière systématique en fonction de l’évolution des architectures des dispositifs de cellules PV. L’une d’entre elles est la compréhension du rôle de l’hydrogène et son impact dans le silicium et les empilements Si/SiOx/polySi. En effet, l’hydrogène interagie de manière significative avec le réseau cristallin par diffusion, piégeage et peut par exemple former des liaisons avec le silicium ou avec les impuretés (éléments légers, métalliques) dans les zones de défauts ou aux interfaces. Généralement, l‘hydrogène a un effet bénéfique, il permet de passiver chimiquement, c’est-à-dire annihiler, certains défauts. C’est pour cela que l’hydrogène est introduit intentionnellement par des procédés technologiques à travers les différentes couches et par diffusion dans le volume pour les « réparer ». Cependant, lorsqu’il s’accumule aux interfaces, l’hydrogène peut également avoir des effets néfastes morphologiques tel que la formation de bulle/ cloquage ou sur la qualité des contacts tels que des pertes résistives. L’ensemble de ces effets peuvent générer un impact sur les performances du dispositif final, et donc sur le rendement de conversion des cellules. Travail demandé : L’objectif du stage est de développer une méthodologie de caractérisation de l’hydrogène dans le volume du silicium et aux interfaces d’empilements type Si/SiOx/polySi. La première étape du stage consistera à sélectionner et préparer les échantillons parmi les matériaux concernés (silicium Mono/ Quasi-Mono / multi cristallin) selon leurs caractéristiques telles que les défauts dans le matériau (sous-joints/joints de grain, précipités) et les concentrations en éléments organiques (C, O).  Ensuite, il s’agira d’expérimenter et/ou de développer des procédés technologiques (implantation ionique, dépôts, recuits, diffusion…) pour introduire l’hydrogène dans les échantillons silicium. La seconde étape du stage sera axée sur la mise en place d’une méthodologie de caractérisation pour quantifier (RMN volume, ERDA) et localiser (MIR, Tof-SIMS, Ellipsométrie IR) l’hydrogène dans le silicium et aux interfaces Si/SiOx/polySi. L’objectif sera d’évaluer les capabilités des techniques de caractérisation en fonction des échantillons silicium ou empilement Si/SiOx/polySi et de leur mode de préparation (implantation, dépôt, diffusion). Merci de transmettre CV + Lettre de motivation à claire.agraffeil@cea.fr

Développement d'une électronique dédiée pour capteurs tactiles complexes à usage robotique

DCOS

Technologies micro et nano - Technologies micro et nano

Grenoble

Rhône-Alpes

6 mois

7814

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Saclay
Laurence LOURS, DRHRS / SCP / BSLDE
Bat 524
91191 Gif-sur-Yvette cedex
e-mail : stages@cea.fr

Au sein de l’équipe projet basée au département système (DSYS), et à partir des premières démonstrations capteurs faites, le stage propose de réaliser une électronique dédiée et le traitement du signal associé pour une première preuve de concept applicative : la préhension en robotique. Les principales missions consisteront à développer l’électronique proche capteur (filtrage, amplification, …), le pilotage par microcontrôleurs du système, et d’adapter le traitement du signal afin de renvoyer les informations pertinentes à une main robotisée. A ce titre, il conviendra de mener une analyse des systèmes de traitement de capteurs piézoélectriques existants et de concevoir en lien étroit avec le chef de projet et les experts composants du domaine les designs électroniques apportant la meilleure performance aux dispositifs finaux. Le candidat devra en outre assurer la réalisation des cartes électroniques et les premières caractérisation et calibration MERCI DE TRANSMETTRE DIRECTEMENT VOTRE CANDIDATURE A : jean-sebastien.moulet@cea.fr

Développement d'un outil d'aide au design de convertisseurs statiques

DTS

Electromagnétisme, génie électrique - Electromagnétisme, génie électrique

Grenoble

Rhône-Alpes

6 mois

7813

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : guillaume.piquetboisson@cea.fr

  Le CEA développe des convertisseurs de puissance pour des applications de fourniture d'énergie. Ces convertisseurs sont basés sur des composants de puissance de type grand gap (SiC : Carbure de Silicium et GaN : Nitrure de Gallium). Différentes applications sont étudiées, amenant pour le design des contraintes très variées, en termes de choix de topologie, de choix de composants de puissance, de rendement, de compacité, de fiabilité ou encore de coûts. Lors des travaux de pré-design, les équipes du laboratoire sont amenées à faire des inter-comparaisons des différentes solutions possibles sur la base de calculs et de simulations. Ces travaux permettent de consolider les choix techniques avant la phase de développement. Le laboratoire souhaite à moyen terme se doter d'un outil informatique d'aide au dimensionnement optimal. Dans ce contexte, il est proposé au candidat de travailler en ce sens en développant une ou plusieurs briques élémentaires de calculs visant cet objectif, ainsi qu'en élargissant le domaine d'application des briques pré-existantes. Le travail se décomposera en plusieurs parties : - Analyse du besoin et de l'existant (tant en interne que commercialement ou dans la littérature) - Définition du périmètre de travail pour le stage et élaboration du planning correspondant - Développement et validation des briques de dimensionnement choisies - Amélioration ou extension de briques existantes vers d'autres puissances ou une autre topologie - Vérification sur des convertisseurs antérieurs de la cohérence des designs proposés par cet outil - Rédaction de préconisations pour la poursuite du travail et restitution à l'équipe. - Rédaction du rapport de stage Le candidat devra avoir une formation en électronique de puissance. Une bonne connaissance des méthodes de design de convertisseur et la maîtrise du logiciel Matlab serait un plus. Une bonne aptitude au travail collectif ainsi qu'une certaine ouverture d'esprit sur les domaines technologiques applicatifs permettraient une excellente intégration. Pour postuler, merci d'envoyer CV + LM à : guillaume.piquetboisson@cea.fr

Etude de l'influence des propriétés d'interfaces sur la résistance série d'une cellule à hétérojonctions de silicium

DTS

Matériaux, physique du solide - Matériaux, physique du solide

Grenoble

Rhône-Alpes

6 mois

7798

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : leo.basset@cea.fr

 La production d’électricité à partir de la conversion photovoltaïque (PV) est devenue incontournable, avec une capacité installée à l’échelle internationale supérieure à 400GW en 2018 et une croissance soutenue de près de 100GW chaque année. Le marché est dominé par les technologies à base de silicium (Si) cristallin qui représentent plus de 90% de la production annuelle de modules PV. Pour favoriser encore la pénétration de cette ressource dite « renouvelable », il est nécessaire de développer des technologies toujours plus performantes à des coûts maîtrisés. La filière des cellules PV à hétérojonctions de silicium (SHJ) combinant un absorbeur de silicium cristallin (c-Si) et des couches minces de silicium amorphe hydrogénée (a-Si :H) a par exemple démontré un potentiel de rendement supérieur à celui des technologies standards de la filière silicium, avec 25,1 % obtenu sur grande surface en laboratoire. Le laboratoire des cellules à hétérojonctions (LHET) du CEA-INES développe et opère une ligne de fabrication préindustrielle de dispositifs SHJ et a déjà démontré des rendements supérieurs à 23% sur ces cellules. Une des limitations identifiées est notamment liée à la résistance série globale de la cellule dont la principale source provient des interfaces entre chaque couche mince constituant la structure. Le/la candidat(e) aura pour but d’identifier les différentes contributions résistives dans des structures de test dont on aura volontairement modifié certaines interfaces. Pour cela il/elle pourra mettre en œuvre des techniques de caractérisations variées typiques du domaine PV (TLM, IV, SunsVoc, Photoluminescence) dans un environnement de salle blanche. Ces résultats serviront de base pour la modélisation des pertes électriques dans les échantillons de test, et pour donner des pistes pour l’amélioration continue des rendements. La variation des propriétés de transport électrique sous l’effet de la lumière et de la température sera également étudiée. Etudes à réaliser : • Mesures électriques sur échantillons de type TLM o Etude de différences de procédés sur les interfaces de la cellule SHJ o Etude de l’influence de l’illumination et de la température sur les interfaces • Mesures électriques sur cellules photovoltaïques (SunsVoc, IV, PL) o Détermination de résistances séries o Etude de l’illumination, de la température, et de l’homogénéité des cellules sur leur résistance série • Modélisation des pertes électriques o Influence des interfaces dans la résistance série d’une cellule SHJ, sur ses performances globales Pour postuler, merci d'envoyer CV + LM à : leo.basset@cea.fr

Simulation et prototypage d'une méthode de manipulation de micro-puces

DOPT

Mécanique et thermique - Mécanique et thermique

Grenoble

Rhône-Alpes

6 mois

Bac+4/+5

7784

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : alexis.bedoin@cea.fr

Depuis plusieurs années, le LETI travaille au développement de micro-puces. Ces micro-puces, grandes de quelques dizaines de µm de côté, sont assemblées sur un substrat hôte afin d'apporter une fonction supplémentaire à celui-ci : capter ou émettre de la lumière…. Outre la fabrication de ces puces, la gestion thermique et la réalisation de connexions électriques entre les puces et le substrat, leur manipulation représente un réel défi technologique. Pour relever ce défi, un nouveau concept est actuellement à l'étude et a fait l'objet d'un dépôt de brevet: il consiste à intégrer un système d'ancre mécanique à la puce qui lui permette de se détacher de son substrat source tout en la connectant lors de la même étape à son substrat hôte. Ce stage se déroulera au sein du Laboratoire d'Assemblage et de Packaging pour la Photonique (LA2P) du département d'optique et photonique (DOPT) du CEA-LETI. Plus particulièrement, il s'inscrit dans la thématique visualisation du laboratoire. Le travail se focalisera dans un premier temps sur la compréhension du procédé d'assemblage des micro-puces avant d'étudier le design de l'ancre mécanique détachable et d'en réaliser des prototypes. Le travail, qui pourra s'adapter au profil de la personne candidate pourrait s'organiser ainsi : - étude bibliographique, état de l'art, étude des méthodes de gravure et de libération : 20 % - design des ancres mécaniques (formes et dimensions), modélisation et/ou simulation mécanique des ancres et de leur rupture : 30% - réalisation de prototypes en utilisant les méthodes de fabrication de la microélectronique, travail en salle blanche à la PTA (Plateforme Technologique Amont) : 40% - essais des prototypes : shear et pull test pour recaler le modèle numérique avant essai en conditions réelles : 10%   Concrètement, il sera demandé à la personne candidate de prendre en main rapidement les outils de modélisation mécanique du laboratoire (logiciel Ansys ou Comsol) et de se former sur les principaux équipements de salle blanche (lithographie, gravure ...). Il/elle devra maîtriser à la fois les aspects théoriques et pratiques, afin d'apporter un avis critique sur les résultats obtenus. Des synthèses de résultats seront demandées régulièrement afin d'assurer une capitalisation efficace. Pour candidater, merci d'envoyer CV+LM directement à l'adresse suivante : alexis.bedoin@cea.fr

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