Etude des photodiodes PiN pour les imageurs infrarouges refroidis

CEA; Grenoble; Sur place; EUR 20 000 - 40 000; Plein temps

Résumé du poste

Un institut de recherche avancée à Grenoble propose une thèse sur le développement de photodiodes PiN pour la détection IR. Le candidat idéal a un Master en optoélectronique et doit être passionné par la recherche. Les responsabilités incluent la caractérisation et simulation des photodiodes, avec un travail en équipe multidisciplinaire. Le poste est disponible à partir du 1er octobre 2025.

Qualifications

• Titulaire d'un Master en optoélectronique ou physique des matériaux.
• Passionné par la recherche appliquée.
• Intérêt pour le travail expérimental en environnement cryogénique.

Responsabilités

• Développer la photodiode ultime pour la détection IR.
• Caractériser et simuler les photodiodes PiN.
• Travailler au sein d'une équipe multidisciplinaire.

Connaissances

Physique des composants à semi-conducteurs

Optoélectronique

Traitement des données

Simulations numériques

Rigueur

Formation

Master en optoélectronique ou physique des matériaux semi-conducteurs

Description du poste

Description

Description du sujet de thèse

Domaine

Défis technologiques

Sujets de thèse

Etude des photodiodes PiN pour les imageurs infrarouges refroidis

Contrat

Thèse

Description de l'offre

En termes de détection IR haute performance, le LETI joue un rôle de premier plan dans le développement du matériau HgCdTe qui donne aujourd'hui des performances telles qu'il est embarqué sur le Télescope Spatial James Webb (JWST) et permet l'observation et l'étude de l'espace lointain avec une précision inégalée à ce jour. Cependant, nous pensons qu'il est encore possible de franchir un pas important en termes de performances de détection. En effet, il semble qu'une structure totalement déplétée, appelée photodiode PiN, pourrait permettre de réduire encore le courant d'obscurité (et donc réduire le bruit et gagner en sensibilité à bas flux photonique) par rapport aux structures non totalement déplétées utilisées jusqu'à présent. Cette architecture représenterait la photodiode ultime et permettrait soit un gain en performance pure à une température de fonctionnement donnée, soit une augmentation importante de la température de fonctionnement du détecteur avec le potentiel d'ouvrir de nouveaux champs d'application en simplifiant fortement la cryogénie.

Votre rôle dans ce travail de thèse sera de contribuer au développement de la photodiode ultime pour la détection IR refroidi très haute performance, caractériser et simuler les photodiodes PiN en technologie HgCdTe fabriquées sur notre plateforme photonique. Les figures de mérite principales des détecteurs seront établies et comparées à celles de la littérature (courant d'obscurité, qualité image, ...). Le candidat pourra s'appuyer sur un socle de moyens de caractérisations avancées disponibles au laboratoire : mesures de FTM par EBIC (Electron-Beam-Induced-Current), de transport électronique par EH (Effet Hall), MEMSA (Maximum Entropy Mobility Spectrum Analysis) ou EBIC (extraction de la durée de vie des porteurs minoritaires) en plus des moyens plus classiques de mesures : analyseurs de paramètres à semi-conducteurs (HR-SMU pour High-Resolution Source Measurement Unit), rendement quantique, bruits temporel et spatial. Ce travail expérimental et théorique permettra de proposer une modélisation du comportement des objets fabriqués au CEA-Léti et de déterminer la sensibilité aux paramètres technologiques.

Le doctorant s'intégrera dans une équipe multidisciplinaire qui va de la croissance des matériaux II-VI jusqu'à la caractérisation EO, en passant par les procédés de fabrication de type microélectronique en salle blanche et les problématiques de packaging de tels objets fonctionnant à basse température. Vous êtes titulaire d'un Master en optoélectronique ou physique des matériaux semi-conducteurs et êtes passionné par la recherche appliquée. Les principales compétences techniques souhaitées sont : physique des composants à semi-conducteurs, optoélectronique, traitement des données, simulations numériques, attrait pour le travail expérimental pour mener à bien les caractérisations en environnement cryogénique et théorique pour mener à bien les simulations numériques. Rigueur

Université / école doctorale

Ecole Doctorale de Physique de Grenoble (EdPHYS) Université Grenoble Alpes

Localisation du sujet de thèse

Site: Grenoble

Critères candidat

Formation recommandée

Master optroélectronique, physique des semiconducteurs

Demandeur

Disponibilité du poste

01/10/2025

Personne à contacter par le candidat

ROCHETTE Florent [e-mail]
CEA
DRT/DOPT//LIR
CEA-LETI
MINATEC Campus | 17 rue des Martyrs | 38054 Grenoble Cedex 9
0438782227

Tuteur / Responsable de thèse

GRAVRAND Olivier [e-mail]
CEA
DRT/DOPT//LIR
CEA Grenoble, 17 rue des Martyrs, 38054 Grenoble
04 38 78 30 11

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