Contribution des interfaces métal semi-conducteur au fonctionnement des photodiodes infrarouge de dernière génération
Cette thèse concerne le domaine des détecteurs infrarouges refroidis utilisés pour les thématiques astrophysiques. Dans ce domaine, le DPFT/SMTP (Laboratoire Infrarouge) du CEA-LETI-MINATEC travaille en étroite collaboration avec Lynred, leader mondial dans la production de plans focaux infrarouge de haute performance. Dans ce cadre, le laboratoire infrarouge développe de nouvelles générations de détecteurs infrarouges pour répondre aux besoins des futurs produits.
L’un des axes de développement actuels concerne la qualité de l’interface métal semi-conducteur de type p. Ces développements sont portés par l’augmentation de la température de fonctionnement des détecteurs, ainsi que par les exigences de performances très fortes pour les applications spatiales.
L’enjeux de cette thèse est de contribuer à une meilleure connaissance des espèces chimiques présentes à l’interface d’intérêt en fonction de différents types de traitement de surface et de faire le lien avec les propriétés électriques du contact réalisé.
Le/a candidat/e intégrera le laboratoire infrarouge qui comprend la totalité de la filière de réalisation des détecteurs. Il/elle réalisera ces échantillons grâce aux moyens technologiques disponibles au sein de la salle blanche du LETI, en collaboration avec les experts de la filière. Il aura également accès aux outils de caractérisation nécessaires à l’étude (SIMS, XPS, AFM…) disponibles sur la plateforme de nano-caractérisation (PFNC) ou en salle blanche du CEA. Enfin, il/elle sera amené/e à participer à la caractérisation électro-optique du matériau, en collaboration avec le Laboratoire Imagerie infrarouge Refroidie (LIR) spécialisé dans la caractérisation fine du matériau actif.
Anisotropies et déformations induites par dopage dans les photodiodes infrarouges de dernière génération
Cette thèse concerne le domaine des détecteurs infrarouges CdHgTe utilisés pour les thématiques astrophysiques pour lequel le Laboratoire Infrarouge du CEA-Leti est un des leaders mondiaux.
Le/a candidat/e intégrera le laboratoire infrarouge qui comprend la totalité de la filière de réalisation des détecteurs. Partie prenante de toutes les discussions sur l’élaboration des échantillons de CdHgTe, il/elle réalisera ceux-ci grâce aux moyens technologiques disponibles au sein de la salle blanche du LETI, en collaboration avec les experts de la filière.
Ces échantillons seront alors caractérisés grâce à notre accès au rayonnement synchrotron de l’ESRF ainsi qu’à la plateforme de nano-caractérisation du CEA-Grenoble dotée d’un ensemble de techniques de caractérisation à l’état de l’art.
En étudiant les changements induits par les variations de procédé d’élaboration des échantillons à l’aide de la micro-diffraction de Laue et du SEM-EDX, on accédera à une cartographie simultanée en 2D et à une échelle submicronique, de la contrainte locale et de la composition chimique. L’enjeu de cette thèse sera d’analyser les corrélations entre la composition chimique et la contrainte locale, en lien avec les spécificités du procédé d’élaboration. L’objectif sera d’étudier les mécanismes à l’origine du comportement anisotrope dans les structures d’intérêt.
Amélioration de la sécurité des capteurs d'images, l'IA au service du tatouage numérique fragile et robuste
Ce sujet de thèse vise à améliorer la sécurité des capteurs d'images à travers l’exploration approfondie des récentes techniques d'apprentissage profond appliquées au tatouage numérique. Ce procédé de stéganographie consiste à dissimuler un message invisible dans un contenu image sans en altérer le rendu ; message pouvant être récupéré à l’aide d’un autre procédé dit d’extraction. Dans le contexte des chaînes algorithmiques de rendu d'images intégrées aux capteurs, cette étude vise à relever le défi double consistant à assurer un tatouage numérique à la fois résistant contre des attaques intentionnelles visant à briser le marquage (tatouage robuste) tout en maintenant une grande sensibilité aux altérations (tatouage fragile). L'objectif de cette approche duale est non seulement d'améliorer la sécurité des données capteur, mais ouvre de nouvelles perspectives en termes d'authentification, de détection de manipulation ou de contrefaçon, combinées à la vérification de l'intégrité des données. Ce sujet balayera des domaines allant de la conception d’algorithmes de rendu d'images utilisant des modèles d'apprentissage profond utilisant des mécanismes d'attention, aux subtilités de l'incorporation simultanée de plusieurs clés/filigranes, répondant ainsi à l'exigence de caractéristiques à la fois robustes et fragiles.
Ce sujet constitue donc une opportunité pour les candidats manifestant un intérêt pour l'apprentissage profond, le traitement d'images et de la stéganographie/cryptographie. Il offre non seulement un champ de recherche académique large pour des contributions scientifiques significatives, mais également un potentiel de résultats concrets pour de futurs transferts technologiques. En pratique, le travail consistera à trouver des solutions algorithmiques innovantes ayant pour but d’améliorer les performances du tatouage, solutions conçues pour faire face aux attaques les plus avancées à l’état de l’art et basées sur l'apprentissage profond, tout en s’assurant la préservation d’une haute qualité du rendu d'image.