Conception de modules photoniques intégrés
La conception de modules de transmission optiques de nouvelles génération (en particulier modules transceivers optiques sur carte) met en jeu l’association de deux technologies de pointes développées au Leti : la photonique sur silicium et le packaging silicium 3D.
Afin de répondre aux objectifs de ces modules en terme de performance, coût et densité, il est nécessaire de réaliser un désign prenant en compte toutes les contraintes techniques: mécanique, optique, thermique mais surtout électronique/RF.
La mission proposée consiste à concevoir de tels modules en optimisant les interconnexions RF internes et externes du module, et la bonne mise en oeuvre des éléctroniques (ASICs) intégrés. La simulation de plusieurs architectures concurrentes (e.g. avec les logiciels HFSS et ADS) permettra d’orienter les choix techniques.
Enfin, il faudra également assurer leur mise en oeuvre dans un système et leur caractérisation en préparant les cartes et bancs de test associés.
Algorithmes en temps réel optimisés pour les Interfaces Cerveau-Machine à plusieurs degrés de liberté
Le sujet de recherche porte sur l’optimisation des algorithmes de l’Interface-Cerveau Machine (ICM) pour des applications médicales chez l’Homme (sujets tétraplégiques).
L’objectif principal pour le candidat post-doc sera d’optimiser/accélérer les calculs pour permettre l’utilisation de plusieurs degrés de libertés (jusqu’à 26) en temps réel. Le choix de caractéristiques appropriées pour les sous-ensembles permettra d’améliorer l’efficacité de calcul et la qualité du contrôle. Pour atteindre ce but, des modèles parcimonieux seront appliqués
Pour analyser les enregistrements ECoG en l’espace temps-fréquence-localisation, une transformée en ondelettes continue est utilisée. L’optimisation comprendra l’implémentation de transformée en ondelettes rapide ainsi que de code C++.
Le projet inclue aussi les tests et adaptations des algorithmes d’ICM à la transmission sans fil de des signaux avec l’implant WIMAGINE.
Finalement, l’adaptation des algorithmes pour l’environnement médical de sujets tétraplégiques (l’utilisation de tâches motrices imaginaires, la présence de stimuli dans le signal, la durée réduite des expériences) sera sous la responsabilité d’un post-doc.
Développement d’une cellule à Metal Support pour la production d’Hydrogène par Electrolyse à Haute Température
Le développement de Cellules à Métal Support (CMS) pour l’Electrolyse à Haute Température (EHT) constitue une innovation intéressante pour limiter les dégradations en fonctionnement de ces composants. L’augmentation de la durée de vie des cellules contribuera à réduire les coûts de revient et à positionner l’EHT comme une alternative réaliste face aux autres technologies de production d’hydrogène. La maîtrise de l’élaboration des CMS constitue toutefois un verrou important. Dans les procédés actuels, les couches fonctionnelles de la cellule sont constituées de matériaux céramiques qui sont assemblées avec le substrat métallique poreux à haute température (> 1000 °C). Les différences de comportement mécanique de ces matériaux ainsi que les conditions réductrices imposées par le métal conduisent aujourd’hui à des cellules dont les performances sont insuffisantes par rapport au cahier des charges. L’objectif du post-doctorat sera d’acquérir une meilleure connaissance des mécanismes intervenant lors de l’assemblage et de proposer et de tester des solutions technologiques pour fiabiliser l’élaboration de Cellules à Métal Support.
Reverse engineering d’une machine électrique commerciale de type synchrone à aimants enterrés dans le rotor et à pôles saillants puis modélisation d’évolutions de cette machine intégrant notamment de nouveaux types d’aimants conçus au CEA.
L’étude concerne l’étude et la modélisation d’une motorisation électrique de type synchrone à aimants enterrés dans le rotor intégrant une nouvelle technologie d’aimants issus du CEA. Cette étude intègre en phase préliminaire une phase de retro engineering et de modélisation d’une machine existante.
Dans le cadre du transport électrique, si les batteries et le moyen de stockage de l’énergie restent le point faible de la chaîne énergétique, le moteur de traction électrique constitue un maillon central qu’il s’agit de dimensionner au mieux afin de gagner en efficacité énergétique. Depuis maintenant vingt ans, toutes les structures de moteur électrique ont été étudiées et testées : du moteur à courant continu à la machine synchrone à aimants permanents en passant par la machine asynchrone et la machine à réluctance variable. Il ressort que la machine synchrone à aimants permanents enterrés dans le rotor est celle qui offre le meilleur rendement, associé à la possibilité d’offrir en pleine charge une puissance constante sur une grande plage de vitesse. On va de plus chercher à augmenter les vitesses de rotation afin de gagner au maximum sur l’encombrement.
Le post doc se scinde ainsi en trois parties :
1ere phase :
Test au banc d’essai moteur CEA d’une machine électrique commerciale à aimants enterrés et démontage de la machine en vue de caractériser ses composants
2eme phase :
Modélisation de la machine commerciale testée au banc moteur et comparaison des résultats de modélisation avec les mesures issues de la 1ere phase
3eme phase :
Conception et modélisation d’évolutions de la machine testée et modélisée dans les phases 1 et 2, en intégrant notamment de nouvelles technologies d’aimants développés au CEA.
Collage direct cuivre et sa fiabilité
La brique technologique de collage direct du cuivre (copper direct bonding en anglais) est l’une des approches les plus prometteuses concernant l’intégration 3-D. Le procédé de fabrication est mature comme présenté par divers travaux pour des approches plaque à plaque (wafer to wafer ou W2W en anglais) mais également dans le cas du puce à plaque (die to wafer ou D2W en anglais). Cependant, sa fiabilité est encore à démontrer même si des premiers résultats montrent que l’approche est prometteuse.
L’objectif de ce post-doc sera de conforter ces premiers résultats obtenus en W2W d’une part et d’autre part, d’étudier la fiabilité de l’approche D2W vis-à-vis des phénomènes d’électromigration et de stress induced voiding.
Le candidat aura en charge toute l’étude de fiabilité en commençant par le lancement des essais et l’analyse des résultats qui en découleront, l’analyse de défaillance (optique, IR, MEB, FIB,…), la détermination du/des mécanismes de dégradation.
Le candidat collaborera avec les doctorants travaillant sur le collage direct du cuivre et son intégration dans des dispositifs. Grâce à son expertise, il proposera des voies d’amélioration du procédé aussi bien d’un point de vue du procédé de fabrication que d’un point de vue géométrique.
Caractérisation électrique et modélisation de mémoires CBRAM (Conductive Bridge Random Access Memory)
Les mémoires CBRAM sont parmi les technologies les plus prometteuses comme alternative aux technologies Flash qui présentent des limites vis-à-vis des futures réductions de dimensions. Les CBRAM ont une structure de type capacitive, où un matériau chalcogénure est pris en sandwich entre une anode active en argent et une cathode inerte. En polarisant la cellule, les ions argent diffusent dans la matrice et atteignent la cathode où ils sont réduits. Un pont conducteur est formé dans la structure, créant une diminution de résistance. Ces structures peuvent fonctionner à très faible tension (~1V).
L’objectif principal du post doc est de mener les études de caractérisation électrique et la compréhension physique associée. L’objectif final est une forte amélioration des caractéristiques d’écriture, d’effacement, de cyclage, de retention d’information. Dans ce but des études approfondies seront menées, en particulier de la conduction et de la retention (mesures en température, lien entre courants et ions diffusées dans la matrice via un premier niveau de modélisation, …) Le candidat adressera à la fois les problèmes hardware et les méthodologies de test. Il étudiera diverses conditions de procédés, de géométries, d’architectures. Une forte interaction sera toujours recherchée avec les spécialistes de la caractérisation physico chimique pour une meilleure connaissance intime des matériaux et cellules.
Développement et application de la technique TERS/TEPL pour la caractérisation avancée des matériaux
Le TERS/TEPL (Tip-Enhanced Raman Spectroscopy and Tip-Enhanced Photoluminescence) est une approche puissante pour la caractérisation des matériaux à l'échelle nanométrique. L'acquisition récente d'un équipement TERS/TEPL unique à la PFNC (Plateforme de Nano-caractérisation) du CEA LETI ouvre de nouveaux horizons pour la caractérisation des matériaux. Cet équipement combine la spectroscopie Raman, la photoluminescence et microscopie en champ proche. Il offre également des capacités multi-longueurs d'onde (de l'UV au proche infrarouge), permettant une large gamme d'applications et offrant des informations inégalées sur la composition, la structure et même les propriétés mécaniques/électriques des matériaux à une résolution nanométrique. Ce projet post-doctorat vise à développer et accélérer la mise en œuvre de cette nouvelle technique à la FPNC afin d'exploiter pleinement son potentiel dans différents projets du CEA (LETI/LITEN/IRIG) et de ses partenaires.
Immunociblage de nanoparticules organiques pour des applications cliniques
Dans le but de proposer une thérapie efficace du lymphome à cellules de manteau en onco-hématologie, le projet proposera une nouvelle thérapie ciblée à base de complexes pluri-moléculaires combinant différentes entités que sont : (1) des principes actifs thérapeutiques (PA), (2) les anticorps monoclonaux (Ac Mo) comme agent de ciblage, et (3) des vecteurs lipidiques, les Lipidots®, comme agent de vectorisation. La vectorisation implique la plateforme Lipidot®, basée sur des nanoparticules lipidiques développées au CEA-Léti depuis 2005. Il s’agira alors de façonner ces nanoparticules lipidiques, en vue de les rendre immunociblantes et transportant des agents thérapeutiques toxiques. Des drogues cytotoxiques seront encapsulées dans les nanoparticules et une optimisation du taux de charge obtenu sera effectuée en fonction des paramètres constitutifs des Lipidots® comme la composition en acides gras, la viscosité du cœur, la rigidité de la membrane externe, et le diamètre du vecteur. La trinité Lipidots/Drogue/Anticorps sera caractérisée d’un point de vue stabilité colloïdale et affinité de liaison biologique.
Mise en mouvement de gouttes par effet de gradient d’énergie de surface
La mise en mouvement de gouttes par effet d’électro-mouillage est maintenant étudiée et utilisée dans de nombreux systèmes et applications. Pour être opérante cette technique nécessite d’utiliser un champ électrique. Dans le cadre de cette étude postdoctorale, l’objectif est d’établir une méthode alternative à l’utilisation d’un champ électrique pour assurer la mise en mouvement d’une goutte de liquide. Aussi, l’élaboration de surfaces à gradient d’énergie de surface, réalisées par dépôt de couches minces ou par technique de texturation (ablation laser), est prévue. La principale difficulté technique va résider dans la maîtrise de la réalisation des motifs pour l’obtention de surfaces à énergie de surface différentes. En dehors des techniques dites « classiques » de réalisation de surface à gradient d’énergie de surface, une technique alternative avec utilisation de molécules activables par modification, soit du potentiel hydrogène (pH), soit de la température de paroi sera aussi étudié. Pour toutes les surfaces, un travail sur l’étude du couplage entre le gradient d’énergie de surface et la présence d’un gradient thermique sur la dynamique de déplacement de goutte sera aussi effectué.
Détection frugale non supervisée d'anomalies de signal
Notre laboratoire, situé à Digiteo au CEA Saclay, recherche un candidat postdoc pour travailler sur la détection d'anomalies dans les processus de manufacturing, pour une durée de 18 mois à partir de février 2022. Ce travail s'inscrit dans le projet HIASCI (Hybridation des IA et de la Simulation pour le Contrôle Industriel), un projet CEA LIST sous forme de collaboration interne qui vise à développer une plateforme de méthodes et outils d'IA pour les applications en manufacturing, du contrôle qualité au monitoring de procédé. La contribution de notre laboratoire dans HIASCI consiste à développer des méthodes efficaces pour la détection d'anomalies dans des signaux acoustiques ou vibratoires, opérant sur peu de données d'apprentissage. Dans ce contexte, la détection des anomalies du signal revient à extraire des données les informations relatives au processus physique de manufacturing, qui est en général trop complexe pour pouvoir être parfaitement compris. En outre, les données réelles d'état anormaux sont relativement rares et souvent coûteuses à collecter. Pour ces raisons, nous privilégions une approche fondée sur les données, dans le cadre d'un apprentissage frugal (few-shot learning).