Scientific direction Development of key enabling technologies
Transfer of knowledge to industry

Programme de stages

Optique et optronique >> Optique et optronique
19 proposition(s).

Stage-Etude et simulation de systèmes d'imagerie THz en milieux diffusants H/F

DOPT

Optique et optronique - Optique et optronique

Grenoble

Rhône-Alpes

6 mois

BAC+4/+5

7849

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 : jerome.meilhan@cea.fr

L'utilisation des technologies émergentes exploitant le rayonnement terahertz (THz) dans le domaine de l'imagerie intéresse de plus en plus les industriels. De part ses propriétés de propagation dans les milieux non métalliques ou non polaires, le THz permet de répondre aux besoins de détection dans les applications de contrôle non destructif et d'inspection des personnes, ou de vision en conditions environnementales dégradées (DVE). Dans ce cadre, le laboratoire développe des imageurs à bases de µ-bolomètres à antennes dont les performances sont à l'état de l'art mondial et intégrés au sein d'une caméra commerciale (https://www.i2s.fr/fr/produit/tzcam) à destination de ces nouveaux marchés. Afin de concevoir ces systèmes d'imagerie, il est nécessaire de disposer d'outils de dimensionnements permettant de prédire les performances et d'évaluer leurs capacités à répondre aux besoins exprimés par les industriels. Dans le cas de la DVE, la présence de particules (brouillard, poussières, ...) rend difficile ces estimations du fait des effets de diffusions qui sont à ce jour mal pris en compte dans la gamme spectrale THz. L'objectif de ce stage sera d'initier l'étude de l'impact de la diffusion simple et multiple au travers de milieux diffusants granulaires dans des cas d'usages préalablement identifiés et après validation expérimentale d'enrichir les modèles existants afin d'établir un bilan radiométrique. Durant le stage, le candidat aura à disposition un système de spectroscopie THz dans le domaine temporel (TDS), qui permettra de valider expérimentalement les phénomènes de diffusion par des particules (sphériques/non-sphériques) pour des milieux optiquement peu denses. Sur la base des méthodes d'extraction d'indices existantes il développera un algorithme incluant ces effets de diffusion et permettant de remonter à l'indice connu de diffuseurs granulaires noyés dans des matrices polymères. Durant cette phase, le candidat bénéficiera de l'expertise du Département d'Optique Techniques Associées de l'ONERA qui participera à l'encadrement scientifique de ce stage. A l'issue de cette validation, les codes de diffusions développés seront mis en œuvre dans des scenarii applicatifs de manière à estimer le système optique et les performances capteurs requis pour répondre à ces applications. Pour candidater, merci d'envoyer directement votre CV + LM à jerome.meilhan@cea.fr

Calibration d'un système d'imagerie par rayons X robotisé

DISC

Optique et optronique - Optique et optronique

Saclay

Ile de France

6 mois

7217

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 : caroline.vienne@cea.fr

La tomographie par rayons X (RX) est une méthode de contrôle non destructif (CND) très efficace pour déterminer les caractéristiques de la structure interne d'un objet (ses dimensions, sa forme, sa densité) et y détecter d'éventuels défauts. Elle combine pour cela une phase d'acquisition de multiples projections RX de l'objet depuis des angles de vue différents avec une phase algorithmique de reconstruction 3D où les projections acquises sont reprojetées dans un volume de voxels. Dans les appareils industriels classiques, les acquisitions RX sont obtenues en mettant en rotation la pièce au centre de l'ensemble source / détecteur mais de tels appareils sont en général mal adaptés pour inspecter des pièces de grandes dimensions ou déjà assemblées.  La plateforme de tomographie robotisée du CEA/DISC permet de lever cette limitation en proposant une solution basée sur l'utilisation de deux robots synchronisés pour déplacer la source et le détecteur RX de part et d'autre de l'objet à contrôler, qui reste fixe. Cette approche plus flexible en termes de trajectoire d'inspection, apporte cependant des contraintes supplémentaires liées notamment à l'erreur de positionnement des robots. En effet pour obtenir une reconstruction 3D de bonne qualité, il est impératif d'avoir une bonne localisation du couple source-détecteur au cours de la trajectoire.  L'objectif du stage est d'implémenter des approches de calibration du système d'imagerie par rayons X (détermination des paramètres intrinsèques de l'ensemble source - détecteur) et d'estimation de pose basées image. Pour cela, une ou plusieurs mires adaptées à ces tâches seront définies et la performance de la méthode sera évaluée à l'aide du logiciel de simulation radiographique/tomographique CIVA (http://www.extende.com/radiographic-testing-with-civa). Par la suite des méthodes plus avancées de localisation pourront être étudiées pour repérer l'ensemble d'imagerie X par rapport à un objet de CAO connue.

Conception de modulateurs de phase hybrides

DOPT

Optique et optronique - Optique et optronique

Grenoble

Rhône-Alpes

4/6 mois

7211

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 : yohan.desieres@cea.fr

Le stage contribue au développement de la thématique "photonique sur Silicium" au LETI. Cette thématique vise à développer des fonctions optiques passives (filtres en longueur d'onde, résonateurs, réseaux de couplage) ou actives (modulateurs, photodiodes, lasers) à partir de guides optiques en Silicium ou nitrure de Silicium. Ces composants permettent de générer/détecter la lumière à partir d'un signal électrique et de contrôler spatialement, spectralement, et temporellement la propagation de cette lumière sur une puce en Silicium. Les applications sont aujourd'hui principalement liées aux communications optiques. De nombreux dispositifs ou circuits ont été déjà réalisés au laboratoire au cours des 10 dernières années, à travers différents projets nationaux, européens, ou industriels, et avec une visibilité internationale. Le stage sera centré sur le développement d'un modulateur de phase hybride, à base de Silicium et de matériaux non linéaires. L'intégration de matériaux non linéaires devrait permettre de réduire les pertes optiques et la consommation énergétique des composants actuels, "tout silicium". C'est un point clé pour le déploiement de liens optiques dans les réseaux telecom et les centres de données ou à plus long terme pour des applications comme le calcul optique (quantique ou à base de réseaux de neurones "optiques") qui nécessiteront l'utilisation de plusieurs milliers de composants en série. Par simulation, le stagiaire évaluera les performances (pertes, efficacité) de différentes géométries de modulateur hybride. Cette phase de conception sera alimentée par les données disponibles dans la littérature et par la mesure des propriétés optiques de matériaux déposés au LETI. Une poursuite en thèse est souhaitée. Pour candidater, merci d'envoyer CV+LM à yohan.desieres@cea.fr

Développement d'un système d'imagerie holographique en faible cohérence pour l'observation de cultures cellulaires 3D

DTBS

Optique et optronique - Optique et optronique

Grenoble

Rhône-Alpes

6 mois

Ingénieur Optique, Master Optique

7155

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 : jean-charles.baritaux@cea.fr

 Avec l’arrivée des techniques de culture cellulaire en 3D et de croissance de tissus artificiels, il est nécessaire de développer des modalités de microscopie adéquates pour observer de grands édifices cellulaires. L’holographie numérique est bien adaptée à l’imagerie d’objets fins et translucides puisque le contraste est essentiellement encodé dans la phase du champ lumineux. On peut ainsi obtenir des images 2D de la différence de marche engendrée lors du passage de la lumière à travers les échantillons. Cependant, lorsque des objets volumineux sont imagés dans une configuration d’holographie standard il est difficile de retrouver la localisation axiale des différentes parties. De plus, on se trouve souvent confronté à un problème d’indétermination de la phase. Dans ce stage on se propose de mettre en place une technique d’holographie en faible cohérence pour adresser ces problématiques. L’étudiant montera un banc d’holographie numérique et l’appliquera à l’imagerie de cultures cellulaires 3D. Il s’appropriera les algorithmes de reconstruction développés au laboratoire et les étendra au cas de l’holographie en faible cohérence sur des objets tridimensionnels. Une étude comparative entre la technique mise en place et les techniques couramment utilisées au laboratoire sera réalisée.

Développement de logiciel de pilotage d'un OPA sur une plateforme ‘STM32 NUCLEO'

DOPT

Optique et optronique - Optique et optronique

Grenoble

Rhône-Alpes

4 à 6 mois

BAC +4/5

7148

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 : daivid.fowler@cea.fr

Le LETI est un centre de R&D reconnu internationalement dans le développement de nouvelles architectures et technologies micro-électroniques. Dans ce contexte, le Leti est un des acteurs majeurs de l'intégration de fonctions optiques sur Silicium. Cette approche est nommée « Silicon Photonics » permet la réalisation de composants qui commencent à être intégrés dans les systèmes de télécommunications optique très haut débit, High Performance Computers, switches Internet de nouvelle génération). L’imagerie de l'environnement des véhicules autonomes est une application émergente pour la photonique intégré sur silicium. Actuellement, les systèmes de LIDAR dépendent des composants discrèts et d'assemblages mécaniques qui les rendent fragiles et chers. En particulier, au lieu d'être composé d'un laser couplé à un miroir mobile, la fonction d'émission d'un LIDAR pourraient être assurée par un 'optical phased array' (OPA) integré sur une puce Si. Le travail de l'étudiant portera sur le développement d'un logiciel de calibration/pilotage spécifique pour un OPA intégré moyennant un micro contrôleur programmable de type 'STM32 NUCLEO'. L'étudiant pourra s'appuyer sur le circuits prototypes déjà existant et du matériel de test disponible en laboratoire pour étalonner et valider les algorithmes développés. Pour candidater, merci de m'envoyer CV+LM à daivid.fowler@cea.fr

Instrumentation de la mesure de T° pendant les étapes de CMP damascène Cu, pour suivi et conservation des données sur PC.

DOPT

Optique et optronique - Optique et optronique

Grenoble

Rhône-Alpes

2 mois

7147

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 : Ludovic.dupre@cea.fr

La fabrication de nouveaux écrans à base de micro-LEDs dans les salles blanches du Département Optique et Photonique (DOPT) au LETI fait appel à un procédé de planarisation des plaques de semiconducteur lors duquel le suivi de la température est un paramètre clé du procédé (procédé CMP). Le stage consistera à reprendre le dispositif de lecture de température dont la valeur est actuellement affichée par un écran digital sur la façade de l'équipement : l'objectif est de permettre l'enregistrement de la température en temps réel sur PC avec tracé de la courbe correspondante et sauvegarde des données. Après avoir pris connaissance des contraintes techniques et matérielles le travail sera effectué en grande partie en salle blanche directement sur l'équipement. Pour candidater, merci d'envoyer CV+LM à Ludovic.dupre@cea.fr

Spectrométrie SWIR pour la mesure de glycémie

DOPT

Optique et optronique - Optique et optronique

Grenoble

Rhône-Alpes

5 mois

BAC+4/5

7143

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 : luc.andre@cea.fr

Le diabète représente aujourd'hui un enjeu de santé publique et industriel majeur, le nombre de diabétique dans le monde étant évalué à 415 millions. Jusqu'à récemment, les patients se piquaient l'extrémité du doigt de façon à mesurer le niveau de leur glycémie. Pour éviter cet inconvénient, des laboratoires proposent depuis peu de temps des systèmes de mesure peu invasifs, interrogeables à l'aide d'un smartphone. Cette évolution, quoique majeure, pose de nombreux problèmes, tels son cout, son encombrement, ou encore son aspect invasif, même réduit. A ce titre, un capteur optique, fiable, peu onéreux représenterait un percée majeure: de nombreux acteurs de la microélectronique tels Apple, Google produisent un effort en ce sens. La mesure de glycémie par voie optique peut être réalisée par spectrométrie en milieu diffus dans le SWIR (gamme de longueur d'onde 1 - 1.7µm). Un émetteur (Laser, VCSEL) posé sur la peau produit des photons qui pénètrent dans l'épiderme puis le derme. En interagissant avec le liquide interstitiel, une fraction de ces photons est absorbée du fait de la présence de sucre dans le sang. Suite à de multiples réflexions au sein de l'épiderme, la fraction restante de lumière ressort de la peau et est collectée par des détecteurs photosensibles (photodiodes). L'objectif du stage consiste à définir la nature, le nombre l'agencement des photodiodes de façon à produire une mesure robuste. Le travail s'appuiera - d'une part sur des simulations Monte-Carlo de façon à calculer la fraction de lumière collectée par le détecteur en fonction de sa distance à l'émetteur. - d'autre part sur un banc de spectrométrie SWIR permettant de mesurer in vitro et in vivo cette fraction de lumière. De façon à améliorer ce banc, en particulier le couplage optique, des simulations par tracé de rayons et du montage instrumental seront nécessaires. La confrontation entre mesure et simulation permettra de déduire la teneur en sucre de l'échantillon de test. Pour candidater, merci d'envoyer CV+LM à luc.andre@cea.fr

Instrumentation de la mesure de T° pendant les étapes de CMP damascène Cu, pour suivi et conservation des données sur PC.

DOPT

Optique et optronique - Optique et optronique

Grenoble

Rhône-Alpes

2 mois

7037

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 : ludovic.dupre@cea.fr

La fabrication de nouveaux écrans à base de micro-LEDs dans les salles blanches du Département Optique et Photonique (DOPT) au LETI fait appel à un procédé de planarisation des plaques de semiconducteur lors duquel le suivi de la température est un paramètre clé du procédé (procédé CMP).  Le stage consistera à reprendre le dispositif de lecture de température dont la valeur est actuellement affichée par un écran digital sur la façade de l'équipement : l'objectif est de permettre l'enregistrement de la température en temps réel sur PC avec tracé de la courbe correspondante et sauvegarde des données. Après avoir pris connaissance des contraintes techniques et matérielles le travail sera effectué en grande partie en salle blanche directement sur l'équipement. Pour candidater, merci d'envoyer CV+LM à Ludovic.dupre@cea.fr

Epitaxie quasi - van der Waals de CdTe sur matériaux 2D

DOPT

Optique et optronique - Optique et optronique

Grenoble

Rhône-Alpes

6 mois

7011

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 : philippe.ballet@cea.fr

Les matériaux 2D font l'objet d'une intense activité de recherche de fait de leurs propriétés physiques exceptionnelles liées à leur structure de bande particulière, elle-même héritée de leur arrangement cristallin particulier. En effet, ces matériaux présentent des liaisons fortes dans le plan des couches uniquement, et une interaction faible de type van der Waals hors du plan, d'où leur dénomination 2D qui désigne un matériau organisé en feuillets bidimensionnels. L'épitaxie de matériaux 2D sur des semiconducteurs traditionnels 3D peut donc en principe avoir lieu sans contrainte d'accord de paramètres de mailles entre les deux matériaux. L'inverse est également vrai lorsque l'on considère la croissance d'un matériau 3D sur un 2D. Le travail de recherche proposé dans ce stage et qui pourrait être poursuivi pas une thèse consiste justement à étudier ces nouveaux systèmes épitaxiés 2D/3D en proposant d'élaborer sur la base de ces cristaux 2D des couches « strain-free » de CdTe ou HgCdTe qui sont des matériaux à fortes applications dans les domaines photovoltaique solaire et détection infrarouge. La technique de croissance privilégiée est l'épitaxie par jets moléculaires, au CEA/INAC pour le 2D et au CEA/Leti pour le matériau 3D, car elle permet le meilleur contrôle de l'interface entre ces matériaux. Les épitaxies 3D(CdTe)/2D et 2D/3D(HgCdTe) seront dans un premier temps étudiées indépendamment avec pour objectif de réaliser in fine un empilement 3D(CdTe)/2D/3D(HgCdTe) dans lequel le 3D(CdTe) sera utilisé pour induire, à travers le matériau 2D, la nucléation du HgCdTe selon la bonne structure/orientation cristalline. L'interposition d'un cristal 2D offre ainsi la possibilité d'envisager de nouvelles hétérostructures. En outre, elle permet également la possibilité de transférer la couche sur des substrats divers (Si, GaAs…); solution est très avantageuse pour l'intégration et le design de nouveaux dispositifs optoélectroniques. Le cadre de l'étude est également enrichi par la proximité immédiate des équipes de la plateforme nano-caractérisation (PFNC) où des équipements de dernière génération sont à disposition pour révéler la nature chimique et la structure cristallographique des empilements réalisés. Pour candidater, merci d'envoyer CV+LM à philippe.ballet@cea.fr

Optimisation électrique des flancs verticaux des tranchées dans les micro-LED GaN par implantation ionique

DOPT

Optique et optronique - Optique et optronique

Grenoble

Rhône-Alpes

6 mois

BAC+4/5

7010

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 : hubert.bono@cea.fr

Amélioration des défauts post-gravure des tranchées d'isolation de pixels de LED GaN. Ces améliorations concernent l'amélioration des courants de fuite de la jonction et/ou la qualité des contacts électriques. Il s'agira d'optimiser des paramètres d'implantation ionique et les recuits thermiques post-implantation. Pour candidater, merci d'envoyer directement CV+LM à hubert.bono@cea.fr

Stage-Analyse de défectivité de micro-écran LED par cartographie de luminance H/F

DOPT

Optique et optronique - Optique et optronique

Grenoble

Rhône-Alpes

4-6 mois

BAC+4/5

7009

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 : alexandre.lagrange@cea.fr

Les micro écrans sont utilisés pour les domaines de la réalité augmentée (AR), de la projection d'image et de l'éclairage intelligent. Actuellement les produits disponibles utilisent des technologies de LCOS (Liquid Cristal On Silicon) ou OLED (Organic LED). Les nouvelles applications nécessitent des niveaux de luminance bien supérieurs aux niveaux autorisés par ces technologies. Depuis près de 5 ans, le laboratoire LCEM développe des technologie opto-électronique pour la fabrication de micro écran à partir de µLED (Micro LED inorganique en GaN). Celles-ci peuvent offrent des perspectives dépassant d'un facteur x10 à x100 les produits actuels pour atteindre 10^6 cd/m².  La fabrication de ces composants reposent sur la fabrication collectives de µLED (2 à 10 µm de côté) avec les technologies de la micro-électronique. Notre laboratoire est un des pionniers du développements de ces technologies de µLED avec plusieurs publications récompensées dans les conférences internationales. Nous travaillons sur plusieurs contrats industriels pour des applications de micro écrans.  Aujourd'hui, nous commençons à réaliser des composants comportant jusqu'à plus de 1 000 000 de µLED. Les méthodes de caractérisation électro-optiques conventionnelles des µLED doivent évoluer pour permettre l'analyse de l'uniformité des processus technologiques, la calibration des circuits de commande, la qualification de micro écrans complets. Ce type de composant est piloté par un ASIC (Application Specific Integrated Circuit) avec une commande de courant dans chaque pixel (µLED). Les contraintes d'uniformité requises nécessitent une correction pixel à pixel de l'image. Il faut pour cela quantifier la luminance pixel à pixel. Dans ce stage nous proposons de développer une méthode de caractérisation optiques par imagerie. Les points clés sont : * la mise en place d'un banc de microscopie et d'imagerie pixel à pixel full HD. Sur des bancs de tests existant, il s'agit des spécifier et mettre en place une caméra et de contrôler la conjugaison émetteur-imageur. Le format de la caméra doit être choisi pour permettre une résolution suffisante (2 à 10 µm de source) et un champ important (jusqu'à 1600×1200 pixels). * la quantification de la luminance de l'émetteur dans un champ. Il s'agit de faire une mesure photométrique précise avec une grande dynamique (1:100 à 1:1000) en prenant en compte l'ouverture numérique de l'optique, les paramètres de commande de l'imageur et les contraintes spécifiques du microscope. * le traitement automatique d'image pour établir une table de correction . Pour candidater, merci d'envoyer directement CV+LM à alexandre.lagrange@cea.fr

Imagerie thermique tridimensionnelle passive

DOPT

Optique et optronique - Optique et optronique

Grenoble

Rhône-Alpes

6 mois

BAC+4/+5

6993

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 : thomas.perrillat-bottonet@cea.fr

Les caméras infrarouges thermiques sont aujourd'hui omniprésentes dans de nombreux secteur d'activités : contrôle industriel, automobile, domotique, défense, ... Afin de suivre l'essor de ces marchés de volume, il existe une forte concurrence pour développer des solutions de matrices de pixels de plus en plus performantes, au pas toujours plus fin et proposant des fonctionnalités optiques nouvelles. C'est dans ce contexte de miniaturisation et d'intégration de solutions au plus proche du plan focal que nous proposons d'étudier la reconstruction d'image tridimensionnelle (3D). Classiquement, l'imagerie 3D peut être réalisée par stéréoscopie, qui consiste en la prise d'au moins deux images à différentes positions et dont la combinaison restitue une information sur la profondeur. D'autres solutions, dîtes « actives », utilisent des sources externes de lumière et permettent, via la la mesure de temps de vol ou via la structuration de l'éclairement, de reconstruire l'information de profondeur. En revanche, ces solutions impliquent une mise en œuvre complexe et/ou l'utilisation de composants nombreux et coûteux, ce qui les positionne hors du contexte. Par ailleurs, il existe une grandeur électromagnétique qui possède une information de profondeur : la phase de l'onde. Les détecteurs à base de microbolomètres sont malheureusement insensibles aux variations de phase et mesurent uniquement les variations d'intensité lumineuse. Cependant, la diffraction en champ proche est un phénomène qui permet de convertir en partie une variation du front d'onde incident en une variation d'intensité. Ainsi en disposant judicieusement des structures diffractives en amont d'un plan focal, tels que des réseaux de diffraction, et en analysant les figures de diffraction résultantes, on peut en théorie reconstruire le front d'onde initial et récupérer une information sur la profondeur. La théorie de la diffraction de Fresnel permet de faire cette correspondance entre front d'onde incident et front d'onde diffracté. Cette approche a déjà été réalisée pour des imageurs dans le visible. Nous souhaiterions explorer cette avenue et ses possibilités dans le cadre de l'imagerie thermique infrarouge pour la bande 8-12µm (LWIR). L'objectif de ce stage est de réaliser une étude théorique sur la possibilité d'adapter un tel dispositif aux cahiers des charges de l'imagerie thermique infrarouge. Après avoir mené une recherche bibliographique approfondie sur le sujet et s'être familiarisé avec la théorie de la diffraction en champ proche, le stagiaire aura pour mission de proposer différentes architectures de structures diffractives, de simuler numériquement leurs comportements et de conclure quant à leurs performances. Pour candidater, merci d'envoyer directement CV+LM à thomas.perrillat-bottonet@cea.fr

Déformation et contrôle des contraintes dans des structures à base de GeSn pour l'amélioration de l'émission de lumière dans le moyen infra-rouge

DOPT

Optique et optronique - Optique et optronique

Grenoble

Rhône-Alpes

4 mois

6991

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 : vincent.reboud@cea.fr

Au sein du Département Optique et Photonique, le Laboratoire Composants Photoniques CMOS est un leader mondial dans le développement et la fabrication de composants photoniques Silicium (ou CMOS) pour les communications optiques. La miniaturisation des transistors dans les circuits intégrés, pose de nouveaux défis associés à la saturation en débit et à l'échauffement des interconnexions métalliques utilisées dans les procédés standard. Pour surmonter ce problème, la photonique sur silicium, autrement dit l'intégration de capacités de communication optique à ultra-grande vitesse avec des circuits intégrés CMOS offre des capacités en rupture. En utilisant la lumière à la place des électrons pour porter l'information, les circuits optiques donnent la possibilité de transmettre des données à plus grand débit, tout en supprimant les problèmes de dissipation thermique et en permettant une miniaturisation à l'échelle micrométrique.   Dans le cadre de ces activités, de nouvelles avancées sur les alliages à base de GeSn pourraient mener à terme à la création d'une plateforme photonique Silicon/Germanium totalement compatible avec les technologies CMOS. Suite à la démonstration de l'effet laser à basse température dans des alliages à forte concentration d'étain par des équipes du CEA Grenoble, un des enjeux majeurs actuel est le contrôle des contraintes dans les couches à base de GeSn permettant d'améliorer significativement les propriétés optoélectroniques de sources lumineuses et de photodétecteurs. La personne sélectionnée s'associera aux permanents de l'équipe pour concevoir et caractériser des composants actifs à base de Ge et de GeSn déformés. Des modélisations multi-physiques seront utilisées pour modéliser et optimiser les composants photoniques.  L'objectif du stage est de répondre aux aspects suivants : - de mesurer et de comprendre la dépendance de la déformation de couches tenseurs déposées sur des couches à base de GeSn en fonction des épaisseurs et de la concentration en Sn des différents composants fabriqués. - d'analyser de ces phénomènes de déformation avec des logiciels de simulation. - de proposer des structures ou de règles de conception permettant d'améliorer les performances des composants déformés à base de GeSn. Pour candidater, merci d'envoyer CV+LM à vincent.reboud@cea.fr

Qualification d'un nouveau procédé de mise en courbure de capteurs

DOPT

Optique et optronique - Optique et optronique

Grenoble

Rhône-Alpes

6 mois

BAC+4/+5

6986

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 : bertrand.chambion@cea.fr

Depuis plusieurs années, le LETI travaille au développement de capteurs incurvés, identifiés comme étant une solution innovante pour la conception de nouvelles caméras. Ce type de détecteurs apporte pour les clients du CEA plusieurs avantages, parmi lesquels nous pouvons citer le gain en poids, en encombrement, ou encore en qualité d'image pour les systèmes optiques. Aujourd'hui, notre but est de valoriser cette technologie à travers des démonstrateurs, et stimuler l'ouverture de nouveaux débouchés commerciaux. Pour arriver à ce but, il est nécessaire de développer et maîtriser les procédés de fabrication de mise en courbure collective de puces électroniques. 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. Le travail se focalisera dans un premier temps sur la compréhension des différentes procédés de fabrication envisagés, avec une phase procédés/caractérisations sur wafers. Dans un second temps le stagiaire devra proposer des solutions techniques de laboratoire pour le packaging collectif d'imageurs courbes et monter le ou les bancs de test associés. Enfin, des tests sur wafers et d'assemblages seront menés pour évaluer les solutions envisagées, comprendre leurs limites, et proposer des améliorations technologiques. Concrètement, il sera demandé à la personne candidate de prendre en main rapidement les premières démonstrations de courbure collective réalisé au laboratoire. Il/elle devra maîtriser à la fois les aspects mécaniques 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. La personne candidate, issue d'une formation niveau M2/ingénieur généraliste ou ingénieur mécanique ayant des connaissances en conception mécanique et procédés, devra présenter une bonne autonomie à la fois en théorie et pratique, rigueur et esprit de synthèse. Contacts: bertrand.chambion@cea.fr tel: 04 38 78 13 40 / stephane.caplet@cea.fr tel: 04 38 78 67 06

Stage-Etude de Faisabilité de micro-laser hybrides III/V sur silicium fin H/F

DOPT

Optique et optronique - Optique et optronique

Grenoble

Rhône-Alpes

4-6 mois

BAC+4/+5

6985

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 : karim.hassan@cea.fr

Les liens optiques fibrés sont aujourd'hui communément utilisés pour les télécommunications longue distance (Metro, FFTH) et courte distance (Datacenters). L'amélioration des performances ainsi que la co-intégration des circuits optiques avec les circuits électroniques restent un enjeu majeur pour les décennies à venir afin de réduire la consommation énergétique des centres de calcul et des outils de communications associés. La photonique sur silicium apparait dans ce contexte comme une solution bas coût et facilement intégrable avec l'électronique qui génère et traite les données. Le développement de micro-sources lasers III-V intégrés sur silicium pourrait répondre à certaines problématiques, non seulement pour les communications courtes distance dans les datacenters mais également pour les échanges de données entre puces sur une même carte mère ou encore l'aide aux calculs multiprocesseurs. L'objectif du stage est d'analyser les différentes microcavités lasers III-V démontrées dans la littérature afin d'évaluer leur potentiel d'intégration sur un circuit photonique en silicium. Cette analyse sera réalisée grâce à des moyens numériques existant pour les calculs électro-optiques (Lumerical, PhotonDesign, ...), thermiques (Comsol). Des modèles analytiques pourront être développés pour une compréhension détaillée des phénomènes physiques en présences, et ainsi être à même de pousser les performances des micro-lasers au-delà de l'état de l'art. Les contraintes de fabrications devront également être prises en compte afin de choisir une microcavité laser d'intérêt capable d'être fabriqué ultérieurement sur des lignes de fabrications CMOS (200 ou 300mm). Contact: Dr. Karim HASSAN, CEA-LETI, Laboratoire de Photonique sur Silicium, karim.hassan@cea.fr

Evaluation de la tenue d'un clampage électrostatique sur substrats atypiques

DOPT

Optique et optronique - Optique et optronique

Grenoble

Rhône-Alpes

6 mois

BAC+4/+5

6977

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 : julie.abergel@cea.fr

La Plateforme Photonique comporte une salle blanche spécialisée dans le traitement de substrats exotiques de par leur composition chimique, leur fragilité, leur format, ou leur épaisseur, et permet d'obtenir des composants à l'état de l'art mondial dans le domaine de l'imagerie infrarouge, de la visualisation, ou de la communication haute fréquence. Pour palier à certaines problématiques de manipulation (taux de casse, accessibilité à des équipements automatisés et standardisés), des solutions de clampage temporaire sur substrats silicium standard sont étudiées. Dans cette optique, le LETI s'est équipé d'une station de clampage électrostatique. L'objectif de ce stage est de mettre en place un procédé de clampage électrostique sur différents types de substrats, et d'évaluer sa compatibilité avec les étapes classiques de la microtechnologie (recuits, étapes chimiques, lithographie, procédés sous plasma ou faisceaux d'ions). Une réflexion sur la protection du substrat receveur sera également abordée. Ce stage s'adresse à un étudiant ayant un goût prononcé pour le travail expérimental et de bonnes connaissances en procédés de microtechnologies. Une expérience en salle blanche serait un plus. Pour candidater, merci d'adresser directement CV+LM à julie.abergel@cea.fr

Conception, réalisation et caractérisation d'un détecteur optique de particules de nouvelle génération. Application à la mesure de la qualité de l'air

DOPT

Optique et optronique - Optique et optronique

Grenoble

Rhône-Alpes

6 mois

BAC+4/5

6859

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 : pierre.barritault@cea.fr

Le laboratoire des Capteurs Optiques (LCO) du CEA/LETI s'intéresse aux applications innovantes de l'optique et en particulier à l'utilisation de la photonique aux échelles nanométriques : plasmoniques, opto-mécaniques, photo-acoustiques, bio-photoniques. Le LCO conçoit (simulations optiques, logiciel de design), fabrique en salle blanche et caractérise des capteurs photoniques pour différentes applications telles que la détection de gaz, de particules ou de molécules biologiques.   L'objectif principal du stage est la conception et la mise en œuvre d'un détecteur de particules fines (PM pour Particulate Mater) basé sur un principe innovant d'imagerie de figure de diffusion. Ce type de détecteur associe des problématiques d'instrumentation et de conception optique mais également d'aéraulique. En effet, vu les relativement faibles concentrations de PM dans l'air, les détecteurs de PM ne peuvent fonctionner en passif. Il est donc nécessaire de mettre en œuvre une ventilation dynamique qui permet d'augmenter le volume d'air analysé pendant la durée de la mesure. Pour l'instant, les travaux menés au sein du LCO se sont principalement concentrés sur la partie optique du système. Le stagiaire aura en charge l'étude de la partie aéraulique du détecteur. Un travail de simulation lui permettra de déterminer les caractéristiques du système de ventilation nécessaire à la détection de PM. S'en suivra une phase de conception et d'adaptation au système d'imagerie; puis la réalisation et l'assemblage du système complet. Le détecteur sera finalement testé sur un banc de génération de PM calibré. Merci d'adresser directement votre CV+LM à pierre.barritault@cea.fr

Mise en œuvre de la Spectroscopie d'Impédance pour l'analyse des µLED

DOPT

Optique et optronique - Optique et optronique

Grenoble

Rhône-Alpes

6 mois

Ingénieur/ BAC+5

6839

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 : pascale.pham@cea.fr

Le Laboratoire des Composant Emissifs du Département Optique et Photonique du CEA-LETI, développe des micro-écrans composés de micro-diodes électroluminescentes (µLED) au nitrure de gallium (GaN). L'émergence du marché des lunettes à réalité virtuelle ou augmentée ainsi que l'éclairage matriciel crée de nouveaux besoins pour les micro-écrans. D'une part, l'augmentation de la résolution de la matrice et/ou la diminution de la taille du pixel doivent satisfaire les exigences de faible consommation pour les applications nomades. D'autre part, l'optimisation du rendement énergétique ainsi que les problématiques de dissipation thermique sont des points à améliorer.Les mécanismes physiques sous-jacents au fonctionnement d'une LED GaN sont complexes et leurs actions respectives sur son comportement, notamment lorsque ses dimensions sont fortement réduites, difficiles à évaluer. Les techniques de caractérisation habituellement utilisées pour l'étude des LED GaN (Electro, Photo et Cathodo-Luminescence, courbes I-V…) sont des méthodes statiques où l'excitation est un signal continu. Les techniques dynamiques comme l'électroluminescence pulsée et la Spectroscopie d'Impédance (SI) pour l'étude de LED GaN commerciales ont été abordées récemment au laboratoire [1]-[2]. Elles sont apparues complémentaires aux techniques statiques, donnant accès à d'autres paramètres électriques et/ou électro-optiques du GaN et/ou du composant. De manière plus générale, nous avons déjà démontré, pour d'autres applications, tout l'intérêt de la SI qui, lorsque couplée à la simulation numérique électrique, permet l'optimisation des microsystèmes [3]-[4].Ce stage a pour principal objectif de mettre en œuvre la SI et d'étudier le cas « relativement » simple des contacts électriques sur GaN. Une suite consistera en l'étude de composants électriques puis électro-optiques développés au laboratoire. Pour ce faire, le stage se déroulera selon les étapes suivantes : · Compléter le banc de test du laboratoire avec un impédancemètre commercial (VMP2, société BioLogic) : cette première étape nécessitera de réaliser une connectique électrique entre l'appareil de mesure et une station de test sous pointes. · Identifier les plages d'amplitudes des impédances à mesurer ainsi que les plages des fréquences d'intérêt. Le BioLogic VMP2 étant un impédancemètre destiné aux applications électrochimiques, cette étape permettra de planifier l'acquisition éventuelle d'un impédancemètre adapté pour les applications µLEDs. Analyser les spectres d'impédance mesurés via la méthode des circuits électriques équivalents. Une éventuelle poursuite en thèse sera envisageable selon les résultats obtenus lors du stage. Il s'agira de mettre en œuvre des modèles numériques électriques (validés par la SI) et thermiques capables d'anticiper les effets de la miniaturisation des LED GaN. Merci de candidater directement à l'adresser suivante : pascale.pham@cea.fr

Simulation de circuits complexes en Photonique sur Silicium et de leur intégration en modules

DOPT

Optique et optronique - Optique et optronique

Grenoble

Rhône-Alpes

4 à 5 mois

BAC + 4

6833

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 : alexandre.ferron@cea.fr

Au sein du Département Optique et PhoTonique (DOPT) du CEA LETI, le Laboratoire d'Imagerie «Infrarouge Refroidi » (LIR) développe les nouvelles générations de détecteurs « infrarouge » refroidis à base du semi-conducteur CdHgTe, dédiés à des applications de défense, des applications spatiales (cartographie satellitaire IR, prévision météo), des applications scientifiques d'astrophysique, ainsi que des applications médicales. Ces travaux sont menés en étroite collaboration avec Sofradir, aujourd'hui leader mondial en imageur IR. Le LIR dispose d'une forte expertise en caractérisation et en simulation des composants pour l'imagerie IR. Cette expertise concerne notamment l'étude des caractéristiques I(V), C(V), les réponses spectrale et spatiale, les mesures d'effet Hall et de durée de vie. L'analyse des mesures de l'effet Hall nécessite un traitement particulier pour extraire un spectre de mobilités. La méthode développée au LIR est le f-MEMSA (full Maximum Entropy Mobility Spectrum Analysis) qui utilisent le principe de maximum d'entropie et le théorème de Lagrange. Le stagiaire devra dans un premier temps se familiariser avec les différentes MSA via une étude bibliographique et la compréhension du code existant qu'il pourra adapter si des voies d'améliorations majeures sont détectées. Ensuite, il implémentera une MSA sur la base de l'algorithme de Bryan et/ou sur une autre méthode innovante issue de l'étude bibliographique. Finalement, le stagiaire comparera la ou les solutions optimisées à l'existant grâce à des vecteurs de tests prédéfinis. Autonomie et force de propositions sont des qualités requises pour mener cette étude. Merci de candidater à l'adresse suivante :alexandre.ferron@cea.fr

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