PhD - Oscillateurs de référence optomécaniques

DÉTAILS OPPORTUNITÉ

Récompense totale

0 $

Université étatique

CEA Tech

Région

Europe de l'Ouest

Pays hôte

France

Date limite

31 oct. 2021

Niveau d'études

Doctorat

Type d'opportunité

Doctorat

Spécialités

Cycle ingénieur

Financement d'opportunité

Non financé

Pays éligibles

Cette opportunité est destiné à tous les pays

Région éligible

Toutes les régions

SL-DRT-21-0351

DOMAINE DE RECHERCHE

Réseaux de communication, IOT, radiofréquences et antennes

ABSTRAIT

Les ocillateurs de référence (horloges) sont des dispositifs qui génèrent des signaux avec une fréquence très précise, généralement définie par la vibration d'un élément mécanique à la résonance. De nos jours, ce sont des éléments omniprésents dans les circuits électroniques: par exemple, un smartphone ou une tablette peut contenir jusqu'à sept oscillateurs de référence. Cependant, l'apparition de nouvelles technologies comme la 5G ou les véhicules autonomes nécessite un niveau de performance qui n'est pas atteignable par les technologies d'horloges commerciales. L'une des voies les plus prometteuses pour améliorer les performances est le développement d'horloges basées sur des résonateurs micro-électromécaniques (MEMS) à haute fréquence (1-5 GHz, des dizaines de GHz dans le futur). Cependant, la construction de résonateurs MEMS hautes performances dans la gamme GHz est très difficile, principalement en raison de la difficulté de détecter leurs minuscules amplitudes de vibration. Une solution prometteuse consiste à utiliser la détection optomécanique, utilisant le même principe que les détecteurs d'ondes gravitationnelles mais intégré à l'échelle nanométrique. Cette technologie, désormais bien maîtrisée au Leti, peut être combinée à l'intégration avec des matériaux piézoélectriques pour augmenter les niveaux de signal atteignables. Ce principe, récemment démontré par plusieurs groupes de recherche fondamentale, est aujourd'hui suffisamment mature pour évoluer vers des applications, et résout de nombreuses difficultés liées à la mise en œuvre d'horloges MEMS dans la gamme GHz. L'objectif de la thèse est de développer une horloge MEMS basée sur cette nouvelle technologie optomécanique. La thèse se déroulera au Laboratoire des Microsensors du CEA-Leti, en collaboration avec le Laboratoire des Composants RF. Le Leti est un pionnier dans la mise en œuvre de résonateurs optomécaniques et piézoélectriques sur puce. Le doctorant travaillera en collaboration avec des chercheurs du Leti pour concevoir les résonateurs MEMS et leur processus de fabrication, sur la base d'une étude analytique et de simulations par éléments finis. Ensuite, l'étudiant aura l'opportunité de contribuer à la fabrication des appareils en salle blanche. Enfin, l'étudiant les caractérisera dans les laboratoires du Leti, pour extraire leurs performances et mettre en œuvre un premier démonstrateur d'horloge MEMS optomécanique. Le candidat aura un M.Sc. ou diplôme équivalent, avec une formation d'ingénieur généraliste ou de physique, et une spécialisation en physique des semi-conducteurs, nanotechnologie, optique ou dans un domaine étroitement lié.