Mise en place d’une plateforme d’apprentissage par démonstration adaptée au cas industriel
Ce projet a pour objectif de développer un démonstrateur intégrant les technologies à l’état de l’art et le tester sur un cas d’usage représentatif du monde industriel. Ce projet s’inscrit dans la grappe globale d’apprentissage par démonstration.
Le démonstrateur sera constitué d’un bras robotique / cobotique couplé à un/des capteurs d’acquisition (type RGBD). Ce dispositif sera positionné dans un espace constitué d’un rack / étagère contenant des objets/pièces de formes et qualités diverses (matières, densités, couleurs …) en face duquel sera disposé un prototype de convoyeur typique d’installations industrielles. L’archétype de tâche à réaliser par le démonstrateur sera de type « pick and place » où un objet devra être récupéré en étagère puis disposé sur le convoyeur.
Ce type de démonstrateur sera plus proche des conditions réelles d’utilisation que les exemples « jouets » utilisés dans le domaine académique.
Ce démonstrateur se focalisera dans un premier temps sur l’opérabilité à court terme basée sur des briques à l’état de l’art de la technologie tant matérielle que logicielle, pour un cas d’usage représentatif du monde industriel.
Il sera donc moins basé sur la modification ou l’évolution des algorithmes utilisés que sur l’adaptation des paramètres, l’ajout de connaissances a priori dépendantes du contexte permettant de réduire l’espace d’entrée, etc.
Contrôle de l’adhésion de composites collés par des techniques ultrasonores non-linéaires
Le CEA-LIST conçoit des méthodes de contrôle non destructives (CND) innovantes dans de nombreux secteurs de l’industrie. De fortes collaborations entre le CEA-LIST et Airbus Group Innovations (AGI) sur la thématique du contrôle non destructif ont conduit à la création d’un laboratoire CEA de CND pour les Applications Aéronautiques (LC2A) au sein des équipes d’Airbus.
Le contrôle des structures composites collées constitue un enjeu majeur pour l’industrie aéronautique. La contamination des surfaces collées, les cycles thermiques ou les sollicitations mécaniques rencontrées par le joint collé peuvent conduire à des propriétés adhésives dégradées auxquels les techniques ultrasonores conventionnelles ne sont pas sensibles. Les méthodes ultrasonores non-linéaires comme par exemple le couplage d’ondes non-colinéaires, la génération d’harmoniques ou l’imagerie non linéaire présentent de fortes potentialités au regard du contrôle de l’adhésion. L’objectif de ce travail postdoctoral consistera à concevoir, mettre au point et évaluer les potentialités de ces techniques pour l’évaluation de l’adhésion des structures composites collées.
Ces travaux qui s’inscrivent dans le cadre d’un programme de recherche européen sur la thématique du collage seront menés au sein du LC2A dans les locaux d’AGI situés à Toulouse. De solides compétences en physique expérimentale, en instrumentation, en méthodes ultrasonores non-linéaires seraient appréciées.
Packaging innovant pour la puissance : application aux composants grand gap SiC
En continuité des travaux de thèse en cours sur l’assemblage 3D de composants de puissance verticaux sur technologie Si, le but de ce post-doc est de développer, à partir de l’expérience acquise, un assemblage similaire sur composants verticaux sur techno SiC. Le travail demandé sera de définir les composants (haute fréquence/haute tension) avec le fournisseur afin de les adapter au mieux à l’intégration verticale (finition Cu, topologie, …), d’adapter le design du frame pour l’assemblage 3D en conséquence, ainsi que de développer la technologie de report adaptée à ce nouveau matériau/substrat. Le candidat prendra également en charge les caractérisations électriques de l’empilement afin de démontrer les avantages de cette intégration 3D sur les composants grand-gap. En complément du sujet, une troisième source de dispositifs de puissance est disponible au laboratoire avec une analyse design approfondie à réaliser afin d’adapter les dispositifs au packaging 3D.
Développement de modèles innovants permettant l’optimisation conjointe technologie/design/système
Le projet dans lequel ce post-doc s’inscrit a pour ambition de proposer une approche nouvelle d’étude et d’optimisation des circuits et des systèmes, en prenant en compte les caractéristiques détaillées des technologies utilisées, des méthodologies de conception et des architectures choisies. L’objectif est de mettre en place une compétence transverse unique d’évaluation des technologies et des architectures, allant au-delà des analyses de type PPA, PPAY, PPAC usuellement utilisées pour évaluer les circuits.
Le sujet du post-doc se concentre sur le développement de modèles simplifiés de dispositifs actifs et passifs, qui constituent les briques de base de la méthodologie d’optimisation robuste qui sera mise en place dans le projet. Les travaux de modélisation des devices actifs auront comme point de départ l’approche développée à l’EPFL, basée sur des expressions analytiques d’invariants mettant en oeuvre le coefficient d’inversion.
Conception de circuit et de systèmes de communication ultra low power pour wake-up radio
Aujourd’hui, il y a une forte demande de développement de systèmes de wake-up radio autonomes dont les performances puissent être adaptées en fonction des besoins de l’application. Il est critique que ces systèmes disposent également d’horloge indépendante et ultra basse consommation. L’objectif du projet proposé est d’exploiter les capacités de la technologie CMOS FD-SOI pour développer ce type de systèmes, en améliorant la consommation et les performances des systèmes au delà de l’état de l’art, grâce aux faibles capacités et au body biasing de la technologie FD-SOI 22nm. Une attention particulière sera accordé à la mise au point de système de synthèse de fréquence à forte efficacité énergétique et faible temps d’établissement. Le candidat travaillera aussi bien sur les aspects systèmes que conception de circuit dans une équipe qui dispose d’une solide expérience sur le sujet
Stratégie d’identification de modèles continus à partir d’une approche discrète 3D
Afin de développer une stratégie d’identification de modèles de comportements pour matériaux quasi-fragiles, adaptés au calcul de structure, très souvent réalisée arbitrairement, un modèle fondé sur la méthode des éléments discrets a été élaboré. Le modèle discret est utilisé pour compenser le manque de données expérimentales nécessaires à l’identification du modèle continu. Grâce à certaines prédispositions vis-à-vis du mécanisme de fissuration, la mise en oeuvre d’un modèle discret est extrêment aisée, et son efficacité a été démontrée, mais se limite pour le moment à un cadre 2D, pour des raisons liées au temps de calculs.
Un cadre 2D, réduit fortement les possibilités d’analyses pouvant être conduites avec un tel modèle, notamment pour des structures renforcées, où les effets 3D sont prépondérents. L’objectif des travaux proposés dans le cadre de ce travail post-doctoral est donc d’étendre en 3D l’approche discrète initialement développée. Les développements se feront dans le code de calcul CAST3M-CEA développé au DEN/DANS/DM2S/SEMT. Le code de calcul discret sera, par la même occasion, optimisé à l’aide d’outils déjà présents dans l’environnement CAST3M-CEA. En fonction des gains en efficacité, le calcul de structures complètes par la méthode des éléments discrets pourra être envisagée.
A l’issue de ce travail, un outil numérique sera disponible permettant d’étendre la stratégie d’identification à des modèles de comportement intégrant des effets 3D, tels que les modèles d’interface acier/béton (confinement) et de béton (dilatance).
Couches 2D pour Contacts et Empilements de Grille Avancés
Les TMDs (Transition Metal Dicalchogenides, MX2) ayant démontré des propriétés d’intérêt dans de nombreux domaines des nanotechnologies (CMOS, mémoires, capteurs, photonique, etc.), ils apparaissent comme des matériaux prometteurs du fait de leur co-intégration facilitée par leur nature intrinsèque (matériaux de van der Waals) et de leurs propriétés fonctionnelles. Toutefois, leur potentiel applicatif reste incertain du fait de la difficulté à les élaborer dans un environnement nanoélectronique standard tout en en contrôlant leurs propriétés fonctionnelles.
Le candidat cherchera à quantifier les propriétés électriques de différentes couches 2D intégrées dans des structures de test en technologies silicium (TLM, Cross Bridge Kelvin Resistor, MOS Capacitors) pour donner des recommandations d’applications voire effectuer un démonstrateur dispositif.
Il s’agit en l’occurrence de caractériser l’intérêt de ces matériaux non pas en tant que couches de transport, mais comme interfaces permettant d’améliorer :
• La résistivité dans les contacts via Fermi-level depinning.
• Le contrôle de la charge d’inversion du canal par la tension de Grille via un effet de capacité quantique différentielle négative.
Encapsulation cellulaire par microfluidique
Le Laboratoire de Biologie et microfluidique architecture est à la recherche d’ un candidat pour établir une nouvelle classe de dispositifs microfluidiques pour l’encapsulation des cellules en utilisant des matériaux robustes , industrie - compatible. Le laboratoire est situé dans les microtechnologies pour la biologie et la division santé de LETI , axés sur le développement des micro et nanotechnologies pour les applications dans les domaines de l’imagerie médicale , de sécurité , de diagnostic in vitro , la nanomédecine , des dispositifs médicaux et surveillance de l’environnement . LETI est une institution de recherche axé sur la création de valeur et l’innovation par le transfert de technologie à ses partenaires industriels . Elle est spécialisée dans les nanotechnologies et leurs applications , des appareils et des systèmes sans fil , à la biologie , de la santé et de la photonique .
Conception d’un circuit intégré de puissance en GaN sur Si, caractérisation, mise en oeuvre
L’objectif est de proposer une solution innovante permettant d’alimenter une électronique basse tension (3 à 12VDC) ou de charger des accumulateurs, à partir de tensions alternatives industrielles (230VAC/400VAC). Ce type de dispositif devrait bénéficier fortement de l’apport des technologies de passifs intégrés et des possibilités offertes par les ASIC développés au Leti, en particulier les ASIC en GaN. Ce programme de recherche s’inscrit dans la ‘’roadmap puissance’’ du Leti. A partir de l’état de l’art et de concepts envisagés par des chercheurs du CEA, le post-doctorant devra imaginer une solution originale, en faire la conception, puis caractériser le système ainsi réalisé. Le programme de recherche implique d’autres partenaires académiques ce qui permet au post-doctorant de s’immerger dans un contexte de recherche amont. Une application industrielle a été identifiée. Le post-doctorant sera encouragé à enrichir le sujet par des fonctions additionnelles au niveau du contrôle (régulation) à très hautes fréquence, de la transmission de signaux isolés via le convertisseur ou tout autre sujétion
Implant médical actif réalisé en encapsulation hermétique verre
La micro-électronique étend ses champs d’applications via les micro-systèmes comportant des capteurs, des récupérateurs d’énergie, des modules de communication performants etc... Les implants médicaux actifs tels les pace-makers et défibrillateurs cardiaques, les dispenseurs de médicaments, les sondes neuronales etc… sont autant de domaines possibles pour ces modules à haute intégration. Le matériau verre, en alternative au silicium, monte en maturité technologique (interconnexions, amincissement, fonctionnalisation) et présente des caractéristiques ‘clé’ pour le domaine médical : biocompatibilité, herméticité, stabilité, transparence, ainsi qu’un coût réduit.
L’objectif est l’étude de l’encapsulation verre de micro-systèmes, pour des applications implants actifs.