Nous rejoindre, pour quoi faire ?

Les détecteurs infrarouges et les détecteurs Térahertz conventionnels peuvent être classés en deux grandes catégories : les détecteurs thermiques et les détecteurs photoniques. Ces deux types de détecteurs présentent chacun certaines limitations.

A titre d’exemple, les détecteurs infrarouges thermiques sont limités par leur constante de temps thermique, tandis que les détecteurs photoniques nécessitent généralement un refroidissement pour atteindre de bonnes performances.

L’objectif de ce projet de recherche est de démontrer une alternative aux technologies actuelles pour la détection infrarouge et Térahertz à température ambiante. Nous proposons d’explorer une nouvelle approche fondée sur des détecteurs à antennes. Ces derniers ne reposent ni sur un mécanisme de détection purement thermique ni sur une détection photonique conventionnelle et pourraient ainsi permettre de s’affranchir de certaines de leurs limitations.

Récemment, plusieurs groupes de recherche à travers le monde ont commencé à développer des antennes associées à des diodes nanométriques, permettant une rectification du signal au plus près de l’antenne, notamment pour la récupération d’énergie et la détection dans les domaines du visible (VIS), proche infrarouge (NIR/SWIR) et l’infrarouge lointain (LWIR).

Le stage porte sur l’étude, la modélisation et le développement de détecteurs à base d’antennes et de nanodiodes MIM (Métal-Isolant-Métal) pour la détection infrarouge. Ces dispositifs fonctionneront à température ambiante et seront fabriqués en salle blanche du CEA-LETI.

Qu'attendons-nous de vous ?

Dans un premier temps, le stagiaire débutera son travail par une étude théorique du comportement des matériaux diélectriques et conducteurs à basse et à très hautes fréquences, ainsi que par une étude bibliographique portant sur les mécanismes de conduction dans les dispositifs MIM et MIIM.

Afin de se familiariser avec la thématique du sujet, le candidat commencera par caractériser des dispositifs de type MIM et MIIM existants, fabriqués précédemment par le CEA-LETI.

À partir des différentes caractérisations expérimentales, le stagiaire réalisera un travail de modélisation des dispositifs afin d’identifier les phénomènes de transport électronique dominants, tels que l’effet tunnel à basse fréquence, et d’en extraire les différents paramètres physiques.

Dans un second temps, le stagiaire réalisera des caractérisations électro-optiques de différentes structures de test ainsi que de matrices intégrant des antennes couplées à des diodes MIM ou MIIM.

Ce stage permettra ainsi au candidat d’acquérir une expérience à l’interface entre la physique des dispositifs, la modélisation, la caractérisation électrique et électro-optique, ainsi que le suivi de fabrication des composants en salle blanche.

Ce travail comportera :

- Une étude bibliographique sur les détecteurs à base d’antenne et de diode Métal/Isolant/Métal (MIM).

- Etude, modélisation et caractérisation des mécanismes de conduction dans les diodes MIM : La caractérisation I-V, C-V et du bruit basse fréquence des dispositifs et l’extraction des figures de mérites

- Le test et caractérisation électro-optique des composants et des matrices déjà réalisés en salle blanche du LETI.

Le candidat devra :

• Avoir une solide formation en physique, électromagnétisme ou microélectronique
• Etre autonome 
• Aimer le travail expérimental
• Etre prêt à réaliser en équipe un travail par nature pluridisciplinaire 

Une connaissance en simulation électromagnétique et/ou en test sous pointes est vivement recommandée.

Vous avez encore un doute ? Nous vous proposons :

• Un cadre de recherche unique, dédié à des projets ambitieux au service des grands enjeux sociétaux

• Un environnement de travail high-tech et des équipements de recherche à la pointe de l’innovation

• Un campus au cœur de la métropole, facilement accessible en mobilité douce

• Une participation aux frais de restauration, de transport et de logement (sous conditions)

• Des encadrants bienveillants, passionnés et ayant l’envie de transmettre

• Une politique diversité et inclusion

• De réelles opportunités de carrière à l’issue de votre stage

Tous nos postes sont ouverts aux personnes en situation de Handicap. La Mission Handicap du CEA vous accompagne et met en place les aménagements nécessaires à vos besoins spécifiques