Les piles à combustible à membrane échangeuse de protons (PEMFC) sont principalement développées pour les applications de transport. Au cours de la dernière décennie, des progrès importants ont été réalisés, conduisant à la commercialisation de la première génération de voitures à piles à combust...
Dans le monde, environ 466 millions de personnes souffrent d'une perte d'audition. Pour remédier à la perte de sensibilité auditive, des appareils auditifs portables ont été conçus depuis près d'un siècle. Malgré les progrès récents en matière de traitement du signal audio, les personnes souffran...
Les panneaux photovoltaïques croissent de manière spectaculaires avec une production électrique solaire cumulée qui doit atteindre 2840 GW en 2030 et 8519 GW en 2050, soit 18 fois la production de 2018. La fabrication de ces modules fait intervenir de nombreux métaux selon les technologies utilis...
Le recyclage des batteries, de composition complexe (polymères, métaux ou plastiques), constitue un défi technologique et la recherche de procédé efficace et peu impactant pour la récupération sélective de métaux de hautes puretés (Co, Ni, Li) Les procédés hydrométallurgiques s'imposent alors co...
Papyrus SW designer prend en charge la génération de code à partir de modèles UML et de mécanismes de rétro-ingénierie pour créer des modèles à partir de code existant. L'outil permet la modélisation basée sur les composants et les machines d'état. Comme la plupart des langages de programmation n...
Les dispositifs MOS-HEMT ont attiré beaucoup d'intérêt dans l'état de l'art et plus particulièrement dans les applications compactes et à haute densité de puissance. Grâce à la présence d'un gaz bidimensionnel élevé d'électron (2deg) à l'hétérojonction AlGaN/GaN et à la très prometteuse résistan...
Les systèmes logiciels sont souvent développés de manière modulaire en (ré)utilisant des composants qui coopèrent pour fournir un service plus global. Nous considérerons les systèmes logiciels à base composants répartis, notamment ceux composés de composants communicants via le passage de message...
La réaction d'hydrolyse du borohydrure de sodium a longtemps été étudiée comme réaction modèle de génération d'hydrogène. Cette réaction exothermique, qui peut être facilement stabilisée dans des solutions basiques et contrôlée avec des catalyseurs hétérogènes non nobles, est très intéressante po...
Une façon naturelle de réaliser des dispositifs quantiques à grande échelle consiste à les organiser en tableaux avec un couplage entre voisins les plus proches. Pour un processeur quantique à base de semi-conducteur, l'information quantique est encodée dans le spin d'une charge unique, contenu d...
La résolution automatique de tâches cognitives repose majoritairement sur des algorithmes de réseaux de neurones dont l'exécution sur des ordinateurs traditionnels entraîne une consommation électrique de plusieurs ordres de grandeur supérieure au cerveau dont ils sont inspirés. Celle-ci peut être...
Le but de cette thèse est de développer un système haptique innovant. Le candidat débutera par une revue de l'état de l'art pour identifier de nouveaux principes haptiques à mettre en ?uvre. Il dimensionnera une première interface, en support du projet Européen ABILITY. Cette interface pourra ê...
Une des tendances actuelles majeures de l'Intelligence Artificielle est le déploiement massif des modèles de Machine Learning (ML) sur une multitude de plateformes embarquées (microcontrôleur, FPGA ?). Ce déploiement à large échelle visait principalement des applications d'inférence : l'apprenti...
L'électronique de puissance utilisée notamment pour le véhicule électrique requiert la fabrication de composants de plus en plus petits capables de soutenir de forts courants et des tensions de travail élevées. La miniaturisation des ces composants nécessite le développement de nouveaux matériaux...
Les récentes avancées sur les bits quantiques (Qubits) de spin d'électron offrent des perspectives d'intégration massives et permettent d'envisager leur intégration dans les briques de base du futur ordinateur quantique. La polarisation individuelle des boites quantiques, la manipulation sélectiv...
Les matériaux bidimensionnels (dits 2D) sont constitués d'une seule couche d'atomes ou de molécules rendant leurs propriétés remarquables. Comparés à leur forme massive ils peuvent par exemple présenter des caractéristiques semi-conductrices exploitables pour de nombreuses applications (CMOS, mém...
La conception et le développement de surfaces rayonnantes pour la formation électronique de faisceau, la modulation spatio-temporelle, la détection et la conversion de fréquence est un enjeu important pour des nombreuses applications aux fréquences sub-THz (0.1-0.6 GHz). Parmi ces applications on...
Le carbure de silicium (SiC) est un semi-conducteur aux propriétés intrinsèques supérieures à celles du silicium pour les applications électroniques à haute température et à forte puissance. Il est anticipé que les dispositifs en SiC soient largement utilisés dans la transition vers l'électrifica...
L'objectif de ce travail de thèse sera d'évaluer les performances d'alimentations DC/AC moyenne tension (incluant un étage d'entrée MPPT) dont la puissance dépasse 10MW en utilisant des interrupteurs à semiconducteurs de puissance Si et/ou SiC produits massivement. En parallèle à cette étude c...
Dans le but de réduire les coûts de fabrication des circuits intégrés et de poursuivre leur miniaturisation, des approches reposant sur l'utilisation de procédés de dépôts sélectifs sont désormais envisagées en complément de la photolithographie. Les travaux récents sont très majoritairement liés...
Les mémoires magnétiques non volatiles (MRAM), telles que les STT-MRAM (Spin-torque Transfer MRAM), apparaissent comme des dispositifs extrêmement prometteurs pour réduire la consommation d'énergie des mémoires. Dans ce contexte, un couplage spin-orbite très fort à température ambiante a été démo...
Dans le domaine de la micro-électronique, les dimensions des dispositifs deviennent de plus en plus critiques, poussant la recherche et la production des recuits de plus en plus courts. Une des dernières technologies développées permettant de répondre à ce besoin est le recuit laser nanoseconde. ...
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. L'étudiant intégrera le laboratoire infrarouge qui comprend la totalité de la filière de réalisation des ...
La photonique sur silicium a été initialement développée pour les télécommunications haute performance, mais de nouvelles applications ont rapidement émergés. On peut notamment citer le développement de LiDARs (Light Detection And Ranging) destinés à l'imagerie de l'environnement pour les véhicu...
Les capteurs électrochimiques peuvent mesurer la concentration en métabolites (glucose, lactate,?) ou en cations (H+, Na+, K+, Ca2+, NH4+,?). Portés sur la personne, ils pourraient ouvrir le champ à de multiples applications dans le diagnostic et le suivi de patients atteints de pathologies tell...
Le projet Quantum Silicon Grenoble, incluant le CEA-LETI, CEA-IRIG et l'Institut Néel, vise à réaliser un ordinateur quantique à base de bits quantiques (qubits) en silicium. Les conditions de fonctionnement des qubits (températures cryogéniques = 1K, hautes fréquences de l'ordre du GHz, forte de...
Dans ce sujet, nous développerons l'holographie électronique pour la mesure des champs électrostatiques dans les structures à puits quantiques d'AlGaN pour l'émission UV. L'holographie électronique mesure la phase des électrons en interférant avec les électrons pour fournir un hologramme. Comme l...
Vu que les performances des transistors approchent de leurs limites physiques, le développement de la technologie des semi-conducteurs avec de nouveaux concepts et matériaux est un axe majeur de la recherche en microélectronique et de l'industrie. Ces dernières années, les MOSFET à base des canau...
La technologie SmartCut est aujourd'hui largement utilisé pour la fabrication de substrats innovants comme le SOI (Silicon-on-Insulator). Les phénomènes physiques fondamentaux à la base de ce procédé sont encore intensément étudiés. Notamment, l'étape de fracture, qui permet le transfert d'une tr...
La découverte récente des propriétés ferroélectriques du matériau HfO2 déposé en couches minces génère actuellement un intérêt très fort dans la communauté scientifique. En effet cette découverte ouvre la voie à l'intégration de mémoires non volatiles ultra faible consommation au sein de n?uds te...
La découverte récente des propriétés ferroélectriques du HfO2 génère un fort intérêt pour de nouvelles applications mémoires. En particulier, les jonctions tunnel ferroélectriques à base de HfO2 (Ferroelectric Tunnel Junctions, FTJ) sont des mémoires résistives dans lesquelles le transport électr...
En microélectronique, l'élaboration de structures SOI (Silicon On Insulator) pour la fabrication de circuits intégrés de nouvelle génération s'appuie souvent sur la technologie de collage par adhérence moléculaire. Cette technique repose sur le collage direct de deux surfaces à l'aide de procédés...
Aujourd'hui, les mémoires redeviennent une priorité pour deux raisons : la production de données suit une croissance exponentielle. Le stockage et le transfert de données consomment jusqu'à 90 % de l'énergie des systèmes de calcul. Il faut recourir à des mémoires non volatiles, qui conservent l'i...
Les simulations de dynamique moléculaire (DM) sont particulièrement adaptées pour étudier les propriétés physiques de matériaux complexes à l'échelle atomique mais nécessitent une description précise de leur surface d'énergie potentielle (SEP). Au cours des dernières années, de nombreux progrès o...
Pour répondre aux enjeux sociétaux et environnementaux, il existe différentes solutions de production et de stockage d'énergie, à la fois « locales » au niveau des bâtiments et « globales » au niveau des réseaux. De plus, la gestion des différents équipements évolue : vers de l'autoconsommation à...
L'électrification massive des systèmes énergétiques et la réduction de la consommation des matières sont des objectifs majeurs adressés par le CEA-LITEN. La fabrication additive permet aujourd'hui la réalisation de composants ferromagnétiques complexes pour moteurs électriques, mais les pertes du...
Dans les application embarquées, le volume de données à traiter continue à croitre, ce qui nécessite de plus en plus de puissance de calcul. Les architecteurs multic?ur permettent de répondre à ce besoin, mais il reste de nombreux défis dans la conception de processeurs multic?ur, efficace en éne...
Les applications traitant de grandes quantités de données et nécessitant des calculs longs et complexes, comme les jeux vidéo en ligne, les applications utilisant la géolocalisation ou le traitement d'images à partir d'un appareil photo mobile, ne peuvent pas utiliser les clusters de calcul dans ...
dans le cadre du développement de la technologie T2SL, une étude des paramètres technologiques critiques sera à mener. l'objectif est d'identifier l'origine des pertes de performances EO (qualité image, bruit) au niveau de la réalisation des composants. une compréhension des mécanismes physiques...
Le DTBS au Leti développe de nouvelles technologies pour le diagnostic médical de demain et les innovations thérapeutiques. Dans ce cadre, l'équipe pluridisciplinaire du LSMB conçoit et réalise des systèmes microfluidiques pour des applications en biologie et en santé. En collaboration avec des c...
Dans le cadre d'un mix électrique avec une grande proportion de sources d'énergie renouvelables intermittentes, les solutions de stockage massif présenteront un intérêt majeur. Dans ces solutions, l'électricité est transformée en une énergie stockable à grande échelle (par exemple sous forme d'én...
L'émergence de micro écrans à base de LED (Light Emitting Diode) pour des applications d'affichage allant des smart phones aux écrans de réalité augmentée nécessite d'atteindre de fortes résolution et luminosité. Ces nouvelles spécificités soulèvent de nombreuses problématiques telles que la rédu...
La cryptographie homomorphe est désormais l'un des principaux corpus de techniques pour calculer directement sur des données chiffrées. Toutefois, par construction, le FHE a des propriétés de déchiffrement « tout ou rien » au sens où le détenteur de la clef secrète peut déchiffrer et connaître to...
La conversion d'énergie électrique est un enjeu majeur actuellement au sein de nos sociétés, que ce soit pour réduire les pertes, permettre l'intégration d'un maximum d'énergie renouvelable issus de l'éolien ou du solaire ou avoir une mobilité plus propre (véhicules électriques, quelle qu'en soit...
Les réactions de photofission sont utilisées pour diverses applications allant de l'évaluation de données nucléaires fondamentales à la caractérisation de colis de déchets radioactifs, en passant par la sécurité intérieure et la lutte contre la prolifération. En raison du flash de photons émis à ...
Il est bien connu que les réseaux de neurones ont besoin d'énormes quantités de données. Les apprentissages associés sont conséquents et ne cessent de se multiplier, à mesure que les tâches visées et l'ontologie associée à ces tâches se diversifient. Les conséquences directes sont le besoin en re...
Les batteries lithium-ion sont actuellement le moyen de stockage d'énergie électrique le plus utilisé dans les systèmes embarqués ou les véhicules électriques et peuvent aussi être employés en complément des énergies renouvelables. L'estimation de leur état de santé est essentielle pour d'une...
Le développement de la technologie photonique sur silicium a permis l'intégration sur une même puce de nombreuses fonctions photoniques au plus proche des fonctions électroniques, permettant la miniaturisation des composants dans les domaines des datacom, télécoms et capteurs optiques. Cependant,...
Sur le marché de l'électronique de puissance, un des challenges principaux pour le déploiement des technologies à base de GaN est le développement de transistors dits normally-OFF fiables. C'est le cas notamment de l'architecture MOSc-HEMT (MOS channel High Electron Mobility Transistor) que le LE...
Les initiatives pour du matériel libre (open-source hardware) pour la conception d'architectures de calcul, comme l'architecture RISC-V, font pression pour remplacer les méthodes traditionnelles de développement de matériel, car elles proposent des outils et des méthodologies pour accélérer le pr...
La propagation de particules par la méthode de Monte Carlo (MC) est reconnue pour sa précision mais est parfois limitée dans ses applications du fait de son coût en ressources informatiques et en temps de calcul. Cette limitation est d'autant plus importante pour le calcul de dose en radiothérapi...
La radiographie est la modalité d'imagerie médicale la plus utilisée pour la détection de pathologies, le suivi de leur évolution et pendant certaines interventions chirurgicales. L'objectif de cette thèse est d'étudier un nouveau matériau semi-conducteur à base de pérovskites pour la détection...
Les capteurs microsystèmes (MEMS) sont l'interface entre le monde physique et le monde numérique, et ils sont aujourd'hui présents dans la plupart des composants et systèmes. Un défi majeur est le développement de capteurs interrogeables à distance, sans circuit électronique ni batterie, qui perm...
L'ammoniac est aujourd'hui considéré comme un vecteur potentiel pour le transport et le stockage de l'énergie hydrogène. L'amélioration de l'efficacité énergétique des procédés de catalyse hétérogène impliqués dans la synthèse de NH3 à partir de N2 et la décomposition de NH3 en hydrogène est clé ...
Réutiliser une partie des batteries provenant de véhicules électriques en fin de vie ou défectueux dans des applications de stockage stationnaire moins exigeantes en terme de performances, permettrait de disposer de systèmes de stockage d'énergie électrique moins onéreux, de prolonger leur utilis...
Frama-C, développé dans notre laboratoire, est une plateforme d'analyse de programmes C qui fournit plusieurs analyseurs collaboratifs sous forme de greffons. Frama-C permet à l'utilisateur d'annoter les programmes C avec des spécifications formelles écrites dans le langage ACSL et de combiner pl...
Les accumulateurs Li-ion actuels reposent quasi-exclusivement sur l'usage de matériaux d'électrode « inorganiques » souvent à base de métaux de transition. Bien que les performances électrochimiques de ces composés soient relativement satisfaisantes, ils présentent plusieurs limitations d'importa...
Un problème fondamental dans le développement des batteries tout solide Li-ion est le manque de compréhension de l'interface entre l'électrolyte solide et l'électrode (SEI). Malgré son rôle crucial, la structure détaillée et le mécanisme de croissance du SEI sont toujours des sujets de spéculatio...
Le laboratoire CESTI situé à Grenoble est responsable de l'évaluation de sécurité de produits (commerciaux ou prototypes). Dans le cadre de ces évaluations de nombreux tests peuvent être exécutés dont ceux visant à observer le comportement de la cible lors d'injection de fautes dans les circuits ...
Les travaux de recherche proposés s'inscrivent dans un double contexte : l'amélioration de l'efficacité énergétique des systèmes radio millimétrique de cinquième et sixième génération et la sécurisation des liens radio. Des solutions hybrides à la frontière entre la définition d'architecture des ...
Ce projet de thèse vise à optimiser les cellules photovoltaïques (PV) de nouvelle génération (tandem), par la compréhension des phénomènes induits par les inhomogénéités spatiales ou « 2D » (ombrage, défauts ponctuels, effets de bords, ?). En combinant les cellules PV conventionnelles à base de s...
L'Intelligence Artificielle (IA) et la vision par ordinateur sont désormais massivement déployées au niveau proche capteurs afin d'étendre les capacités des systèmes d'imagerie embarqués intelligents. L'usage de calculs proche capteur permet des gains x1000 en évitant la transmission de données, ...
Le trouble bipolaire est un trouble psychiatrique chronique de l'adulte qui touche entre 0,5 et 1% de la population, avec de nombreux besoins médicaux non satisfaits en termes de traitement. Dans ce contexte, le Laboratoire des Systèmes pour la Personne (LS2P) du CEA-LETI propose de relever le dé...
Les systèmes de communications les plus innovants pour les applications au-delà de la 5G et les futures applications 6G doivent faire face à un certain nombre de défis liés aux compromis entre la portée, la consommation d'énergie et le débit. Un intérêt croissant est porté aux circuits de radiofr...
Les problèmes de surchauffe des bâtiments dans les climats tempérés et chauds engendrent une hausse du recours à la climatisation ce qui provoquent de nouvelles problématiques de tensions sur le réseau électrique. Avec la recrudescence des vagues de chaleur et les charges internes toujours plus c...
L'épilepsie est un trouble neurologique invalidant et sévère qui affecte environ 1% de la population mondiale. Pour la plupart des patients, l'épilepsie peut être contrôlée adéquatement avec des traitements médicamenteux. Cependant, pour les 30 à 40% des patients pharmaco-résistants(EPR), il est ...
La thèse se place dans le contexte de la cyber-sécurité des systèmes embarqués et des objets connectés, plus particulièrement de leur sécurisation contre les attaques physiques (attaques par canal auxiliaire et attaques par injection de fautes). Le CEA List développe une chaîne de compilati...
Les caloducs sont des dispositifs de transfert de chaleur très performants dont le fonctionnement se base sur le changement de phase d'un fluide à l'intérieur d'une enceinte fermée. L'utilisation de caloducs est courante sur les satellites de télécommunications afin d'assurer le contrôle thermiqu...
Depuis 2018 et l'annonce des vulnérabilités de type Spectre et Meltdow , les gains de performances des processeurs desktop et serveur durement acquis au cours des dernières décennies ont été remis en question. Ces vulnérabilités exploitent effectivement l'exécution spéculative et dans le désordre...
Les réseaux de chaleur constituent une brique essentielle pour la stratégie de décarbonation des secteurs résidentiel et tertiaire. Afin d'améliorer leur efficacité et d'intégrer de nouvelles sources de production (pompes à chaleur, solaire thermique), un effort de baisse de la température d'opér...
Aujourd'hui de plus en plus de systèmes microélectroniques proche-capteur intègrent des fonctionnalités basées sur l'intelligence artificielle (IA) que ce soit pour de la reconnaissance d'image, la détection d'évènements ou la prise de décision autonome. Ces systèmes utilisant de l'IA embarquée o...
L'un des verrous technologiques majeur à lever pour permettre l'accès au marché de la technologie PEMFC porte sur l'amélioration de sa durabilité. Les différents mécanismes de dégradation sont bien connus et référencés dans la littérature, mais leurs minimisations restent toujours un point cl...
Dans le contexte de la transition énergétique, la valorisation des bio-ressources pour la production d'énergie ou de molécules pour la chimie verte devient une priorité. Le CEA Liten a décidé de s'engager en particulier dans le développement des procédés hydrothermaux en particulier liquéfaction ...
Les cellules à oxydes solides (SOC) sont des convertisseurs électrochimiques fonctionnant à hautes températures (750-850°C). Grâce à des hauts rendements et une bonne réversibilité en modes d'électrolyse et pile à combustibles, cette technologie suscite de nos jours un vif intérêt. Afin de souten...
Les réseaux neuromorphiques pour le traitement d'informations ont pris une place importante aujourd'hui notamment du fait de la montée en complexité des tâches à effectuer : reconnaissance vocale, corrélation d'images dynamiques, prise de décision rapide multidimensionnelle, fusion de données, ...
Le sujet s'inscrit dans une nouvelle problématique de la conversion d'énergie électrique apparue en électronique de puissance avec l'emploi de semi-conducteurs à grand "gap" ("Wide Band Gap") tels que les Mosfets SiC (carbure de silicium) ainsi que les transistors GaN (Nitrure de Gallium). Ces no...
L'objectif de cette thèse est de travailler sur l'utilisation de réseaux de neurones sur graphes, dans l'optique de pouvoir déterminer des quantités physiques, dépendantes du cas d'application, à partir des mesures effectuées avec des réseaux de capteurs distribués spatialement. L'utilisation de ...
La gestion de la charge des systèmes de stockage d'énergie utilisant des batteries Li-ion dans les applications stationnaires est un point critique pour maximiser la durée de vie des batteries dites de 1ère vie et de 2nde vie. En effet, l'utilisation de régime de charge non adapté peut conduire à...
L'électrolyse haute température est aujourd'hui envisagée comme la technologie à haut rendement pour produire l'hydrogène avec un faible impact carbone. La réaction d'électrolyse a lieu dans une cellule constituée d'un empilement de couches céramiques (SOC pour Solid Oxide Cell), dans laquelle un...
La libération transdermale et contrôlée de principes actifs, ou le prélèvement de fluides biologiques pour l'analyse par des systèmes portés, nécessitent de disposer de patchs de microaiguilles d'environ 1 mm de hauteur, afin de limiter l'invasivité des dispositifs médicaux. Ces microaiguilles so...
La thèse concerne l'étude, la modélisation et le développement de détecteurs à base d'antennes et de nano diodes MIM (Métal-Isolant-Métal) pour la gamme infrarouge 8-12 µm. Ces dispositifs fonctionneront à température ambiante et seront fabriqués en salle blanche du CEA-LETI. Le thésard entamera...
Le travail de thèse s'inscrit dans le cadre des activités du Département Imagerie et Simulation pour le Contrôle (DISC) dans le domaine du Contrôle Non-Destructif (CND), et vise à caractériser des défauts en inversant des images ultrasonores de type TFM (Total Focusing Method) ou PWI (Plane Wave ...
La mesure absolue de l'activité de radionucléides (RN) consiste en la détermination du nombre de désintégrations radioactives par unité de temps dans un échantillon de RN donné, sans avoir recours à un étalonnage préalable du système de mesure. Elle repose sur des méthodes bien établies mais dont...
L'utilisation des méthodes d'Intelligence Artificielle (i.e., méthodes d'apprentissage par réseaux neuronaux profondes) ouvre des perspectives très intéressantes dans le domaine du contrôle non destructif (CND) appliqué dans le domaine industriel comme par exemple l'assistance au diagnostic sur l...
En imagerie médicale, l'imagerie d'émission à base de radiopharmaceutiques est une modalité incontournable de part l'information fonctionnelle qu'elle apporte, sa grande spécificité et sa capacité à détecter de très faibles concentrations de traceur. Cependant, elle reste pénalisée par une faible...
Les technologies de transmission de puissance sans fil (TPSF) sont en pleine expansion, notamment pour la recharge sans fil de systèmes électriques (téléphones, voitures électriques, etc) mais aussi pour l'alimentation de n?uds de capteur communicants sans fil de taille centimétrique. Le but de l...
Le secteur des transports représente en Europe environ 30% des émissions de gaz à effet de serre. Le développement de la mobilité bas carbone est donc un enjeu majeur qui implique, entre autre, une électrification massive des véhicules terrestres, maritimes et aériens. Or, cette électrification n...
Un caloduc est un dispositif thermique permettant un transfert thermique très efficace entre une source chaude et une source froide, via le changement de phase d'un fluide. Ces dispositifs sont employés dans de nombreux domaines d'applications techniques (spatial, microélectronique, électronique ...
Les caméras infrarouges thermiques non refroidies, basées sur la technologie de micro-bolomètres, sont aujourd'hui omniprésentes dans de nombreux secteurs d'activités : contrôle industriel, automobile, domotique, défense,... Afin de suivre l'essor de ces marchés de volume, il existe une forte con...
Les surfaces reconfigurables dites « intelligentes » (RIS), qui sont constituées de matrices d'éléments (semi-)passifs contrôlables, sont aujourd'hui exploitées comme miroirs, lentilles ou détecteurs électromagnétiques. Ces dernières doivent permettre d'améliorer les performances des réseaux sans...
L'identification d'espèces bactériennes est un enjeu important dans un contexte d'évaluation du risque sanitaire, mais souvent insuffisant. En effet, la présence de bactéries VNC (Viable Non Cultivable) pose problème car elles ne peuvent pas être détectées par les techniques microbiologiques cl...
Au sein du Département Optique et Photonique du CEA-LETI, le Laboratoire des Composants Emissifs conçoit et réalise des micro-écrans à base de micro-LEDs GaN. Une des problématiques majeures des µ-LEDs à base de GaN/InGaN est la baisse d'efficacité liée à la réduction de leurs dimensions. Dans la...
Depuis 20 ans, les systèmes de communications sans fils n'ont cessé d'évoluer et d'offrir de nouveaux services. Aujourd'hui, le succès est tel que les bandes de fréquence en dessous de 10GHz sont saturées et que l'on se tourne désormais vers des fréquences en bande millimétriques. Ces fréquences ...
Les valeurs d'activation dans les réseaux de neurones profonds (DNN) suivent généralement une distribution à décroissance exponentielle : les grandes valeurs sont beaucoup plus rares que les petites, un nombre important de valeurs étant nulles (sparsité élevée). Il en va de même pour le taux d'ac...
La découverte de plus en plus de bactéries résistantes aux antibiotiques (antibiorésistance) constitue l'une des problématiques majeures de santé publique pour les décennies à venir. Ainsi, les maladies infectieuses pourraient redevenir la première cause de mortalité d'ici 2050. L'utilisation de ...
La capture d'images de distance, ou 3D sensing, est une fonction clé dans de nombreux domaines applicatifs émergents tels que la reconnaissance faciale, la réalité augmentée, la robotique ou les drones. Le CEA ambitionne de développer un nouveau module de 3D sensing, inspiré du Lidar à modulation...
Le CEA Leti a conçu une imprimante holographique dans le cadre de ses développements de dispositifs optiques, appliqués au domaine visuel de la réalité augmentée. Cette imprimante permet d'enregistrer des hologrammes de taille microscopique intégrant des fonctions angulaires élémentaires. Le cadr...
Des travaux menés au sein du CEA-Leti ont permis de montrer que les attaques physiques peuvent être une menace pour les mécanismes de sécurité des SoCs (System-On-Chip). En effet, les injections de fautes par perturbation électromagnétique ont déjà conduit à une élévation de privilèges en s'authe...
La photopléthysmographie (PPG) est une technique optique non invasive permettant de détecter les variations temporelles du volume sanguin dans les tissus. La PPG permet de suivre des paramètres physiologiques comme le rythme cardiaque, l'oxymétrie de pouls ou encore la pression artérielle. La PPG...
Depuis une dizaine d'année, les algorithmes basés sur l'apprentissage automatique offrent des performances sans précédent dans l'exécution des tâches pour lesquelles ils sont entrainés, et se répandent progressivement dans tous les secteurs d'activité. Récemment, des groupes de recherche les ont ...
Nous nous intéressons dans ce projet de thèse à la phase d'apprentissage en étudiant les capacités d'apprentissage en-ligne de ces architectures neuromorphiques. Des données de différents capteurs (multimodales) peuvent déceler des évolutions dans les données et l'environnement qui les génère. ...
Les attaques par canal auxiliaire sont renommées pour leur efficacité pour retrouver des clés cryptographiques. Elles exploitent la consommation électrique ou les émissions électromagnétiques d'un système afin de retrouver les données secrètes manipulées par celui-ci. Il suffit par exemple de que...
Le travail proposé concerne le développement de méthodologies de caractérisation avancée, basées sur des caractérisations combinées par analyses structurales (SEM, FIB-SEM, tomographie X) et chimiques (ToF-SIMS, XPS, LIBS), de matériaux multi-échelle permettant l'extraction de lithium d'effluents...
La réduction des dimensions des convertisseurs de puissance actuels est essentiellement liée à la montée en fréquence de fonctionnement. Cependant, aujourd'hui, nous atteignons plusieurs limites dont celles relevant des composants magnétiques. Pour cause, l'énergie, qui peut être stockée par cycl...
Les réseaux énergétiques sont au c?ur des préoccupations récentes suites aux risques climatiques, économiques et géostratégiques. Si la sûreté et les performances de ces systèmes sont des sujets essentiels à étudier, la résistance des systèmes énergétiques à des cyber-attaques est une problématiq...
Dans le contexte actuel de réchauffement climatique, de graves problèmes de surchauffe des bâtiments en été dans les climats tempérés et chauds se posent. En conséquence, ces périodes de chaleur conduisent à une augmentation de l'utilisation de la climatisation et donc à une augmentation de la co...
Le sujet de cette thèse est la conception d'accélérateurs matériels pour les algorithmes de cryptographie post-quantique (PQC) à très faible consommation d'énergie. Une technique innovante de conception des systèmes de calcul, appelée "calcul approximatif", sera utilisée pour atteindre cet object...
L'accent est aujourd'hui mis sur la haute luminance afin de répondre aux besoins, de la projection à partir de micro-écrans et des systèmes d'affichage intégrés dans des casques ou sur des lunettes. Les performances des OLEDs actuelles, en terme de luminance et durée de vie, notamment pour le ble...
L'objectif de cette thèse est créer un·e agent·e conversationnel·le réaliste, doté·e d'une « personnalité ». Les agents conversationnels, autrement appelés chatbots, ont fait l'objet d'un phénomène de mode impressionnant il y a quelques années. Les startups ont fleuri et les prévisions de croissa...
Le LNHB a été pionnier dans l'introduction des calorimètres magnétiques métalliques (CMM) en métrologie des rayonnements ionisants (RI). En effet, les CMM sont des détecteurs cryogéniques pour la spectrométrie en énergie de particules dont les principales qualités à très basse température (20 mK)...
contexte scientifique. L'imagerie dans la gamme spectrale du SWIR (Short Wavelength InfraRed ? 0.9-2 µm) répond à des besoins variés comme la spectroscopie (analyse de tissus biologiques, inspection, sécurité), la télémétrie (LIDAR), les télécommunications. Le matériau standard de la microélectr...
Dans le cadre d'applications nécessitant le stockage de données sensibles en mémoires non-volatiles, se pose alors la question de leur sécurisation, notamment contre des attaques invasives et non invasives (par canaux cachés). Cette question est d'autant plus pertinente que plusieurs technologie...
La tendance actuelle du marché des imageurs infrarouges est vers l'augmentation de la portée par la réduction du pas pixel. Un facteur limitant la performance des petits pixels est la diaphonie, qui dégrade la résolution de l'imageur. Un second facteur est l'apparition de phénomènes diffractifs, ...
L'analyse de consommation de puissance est une étape importante du développement d'une architecture numérique. Cette analyse de puissance est nécessaire dès le début du codage RTL (Register Transfer Level), lorsque les modifications les plus avantageuses peuvent être apportées. Lorsque les concep...
L'intégration des composants GaN (Nitrure de Gallium) dans les applications de puissance, nécessite de prendre en compte la vitesse de commutation très rapide de ces transistors. Par ailleurs si l'on souhaite commuter des courants de l'ordre plusieurs dizaines d'ampère il est indispensable de rap...
La localisation et cartographie simultanées, connue en anglais sous le nom de SLAM, est considérée pour être une approche fondamentale pour la navigation et la compréhension de l'environnement pour les robots et les systèmes autonomes. Au cours de ces dernières années, de nombreux systèmes SLAM o...
Le développent de l'ordinateur quantique menace la cryptographie asymétrique. Afin de répondre à cette menace, des schémas de cryptographie post quantique (PQC), c.à.d. basés sur des problèmes résistant à l'ordinateur quantique, ont été proposés. Le troisième round du concours du NIST portant sur...
Dans le cadre du développement de ses activités de recherche sur les réseaux de capteurs et la maintenance prévisionnelle, le Laboratoire Autonomie et Intégration de Capteurs (DSYS/SSCE/LAIC) du CEA-LETI à Grenoble, propose une thèse sur la « Maintenance prévisionnelle à base d'ultrasons ». L'émi...
Le CEA/LETI/CLINATEC lance un appel à candidatures pour thèse financée par le HORIZON-MSCA « Doctoral Networks program ». L'objectif d'un programme de recherche MSCA est d'adresser les percées techniques / thérapeutiques dans le cadre de multiples projets de doctorat qui interagiront en permanenc...
Dans un scénario de large déploiement du véhicule électrique (voitures, utilitaires légers et camions), les trajets longs sur autoroute exigent une batterie très grosse et/ou une infrastructure de recharge très développée. En supposant une électrification totale du transport routier, la thèse a ...
Le fluor occupe une place essentielle dans le cycle du combustible nucléaire : il est un maillon indispensable pour la préparation du UF6 utilisé dans le procédé d'enrichissement de l'uranium employé dans les centrales nucléaires. Le fluor est produit par électrolyse du sel fondu KF-2 HF sur l'an...
L'utilisation des semiconducteurs à grand gap tels que le Carbure de Silicium (SiC) et le Nitrure de Galium (GaN) en lieu et place du silicium (Si) aujourd'hui largement répandu permet d'obtenir des transistors de puissance plus petits et plus efficaces, ce qui limite les pertes et les échauffeme...
L'électrolyse haute température (EHT) est aujourd'hui envisagée comme la technologie à haut rendement pour produire l'hydrogène avec un faible impact carbone. La réaction d'électrolyse a lieu dans une cellule constituée d'un empilement de couches céramiques, dans laquelle une molécule d'eau se di...
De nouvelles technologies de cellules photovoltaïques à haut rendement sont prévues dans les années prochaines pour remplacer les technologies PERC actuellement majoritaires. Parmi les candidates basées sur des plaquettes de silicium, nous trouvons les cellules à hétérojonction. Cette évolution d...
Le déploiement massif du photovoltaïque nécessite de réduire considérablement voire supprimer l'usage de certains éléments critiques dont l'argent et l'indium notamment. Dans ce contexte, le CEA collabore avec l'entreprise RISE qui développe un équipement prototype pour le dépôt et la croissance ...
L'interconnexion des cellules solaires entre elles est une composante majeure dans un module photovoltaïque. C'est principalement grâce aux types d'interconnexions choisis qu'une baisse de consommation de matériaux onéreux tels que l'argent ou le cuivre devient possible, permettant ainsi une rédu...
Les ordinateurs quantiques sont une promesse d'une méthode de calcul révolutionnaire dans certains domaines. C'est le cas en particulier sur la résolution de systèmes d'équations linéaires pour lesquels l'algorithme connu comme HHL se prévaut d'une accélération exponentielle dans certains cas spé...
L'utilisation de lithium métal à l'électrode négative permettrait d'augmenter considérablement la densité d'énergie des batteries actuelles. Cependant, aujourd'hui, ce matériau conduit rapidement à des courts-circuits au cours des cycles de charge/décharge, que ce soit avec un électrolyte liquide...
Les batteries au sodium sont particulièrement intéressantes pour les applications de stockage stationnaire [1]. Dans cette thèse, nous proposons d'explorer les propriétés de matériaux d'électrode positive de batteries au sodium. Au-delà de la compréhension des matériaux, essentielle pour cette te...
Les polyuréthanes (PU) sont aujourd'hui le 6ème polymère le plus produit en masse et le 1er thermodurcissable au monde et est utilisé dans les transports et la construction notamment (matériau d'assise, isolation). Son caractère de thermodurcissable lui confère ses excellentes propriétés de stabi...
Pour atteindre la neutralité climatique, une expansion massive des énergies renouvelables (EnR) est nécessaire. Cependant, les parcs éoliens terrestres ou le PV en espace ouvert sont limités par l'espace restreint et la résistance sociale. C'est pourquoi, une appropriée solution est l'exploitatio...
Les architectures électriques mixtes AC et DC ne sont pas développées à l'heure actuelle au niveau de la moyenne tension. Leur conception se heurte à un premier verrou qui est l'absence de retour d'expérience directe. De toute évidence les réseaux DC devront s'accommoder de la situation existante...
Le CEA-LITEN développe des technologies d'avenir bas carbone pour la transition énergétique. L'éco-conception des batteries de véhicules électriques fait partie de ses axes majeurs. Dans ce cadre, l'objectif de la thèse est de développer une méthodologie et un outil de pré-dimensionnement de batt...
De nombreuses applications de suivi telles que la vidéo protection de piétons, le monitoring de vaches dans une ferme ou encore l'analyse automatique de match de sports collectifs reposent sur la bonne ré-identification des individus dans un réseau de caméras. Cependant, il peut y avoir une grand...
Les architectures mMIMO (massive MIMO) sont une technologie clé pour les futurs systèmes de communication sans fil 5G/6G. Des efforts sont engagés pour évaluer le potentiel des fréquences en bande X pour réaliser des systèmes mMIMO large bande et plus efficaces énergétiquement par rapport aux sol...
Le CEA Liten propose une thèse dans le domaine des piles à combustible (à hydrogène). Ces piles sont destinées à servir de source d'électricité pour les véhicules. Elles viennent en complément ou en substitution des batteries pour les véhicules lourds (camions, trains, bateaux) ou pour ceux qui f...
Les procédés d'impression d'encre sont aujourd'hui étudiés pour développer de nouvelles architectures de pile à combustible PEMFC, potentiellement moins chères, plus compactes et plus faciles à fabriquer. Le sujet de thèse proposé porte sur le développement et la mise en ?uvre d'une encre conduct...
Le conditionnement d'une pile PEMFC constitue une étape obligée pour garantir le bon fonctionnement des cellules. Cette toute première phase de fonctionnement s'effectue de manière générale dans des conditions très contrôlées et favorables en termes d'humidité, de température et de densité de cou...
Parmi les voies d'utilisation de piles à combustible PEMFC pour la décarbonation des transports lourds, le projet collaboratif HYSysPEM propose une approche multi-stack modulaire, ayant pour objectifs notamment une durée de vie importante (> 20000 heures) et un haut rendement (65 %). Dans ce cadr...
Le FD-SOI est une technologie reconnue pour ses performances intéressantes en terme de consommation, mais aussi pour la flexibilité offerte en terme de gestion dynamique de cette consommation par la modulation de la tension de substrat appliquée aux caissons situés sous l'oxyde enterré (BOX), pro...
Au sein du CEA / LITEN, le Laboratoire des Cellules photovoltaïques Tandems travaille depuis plus de 5 ans au développement de la technologie PV à base de matériaux de type pérovskites. Cette filière a connu un essor considérable à l'échelle mondiale au cours des dernières années en raison de la ...
Afin de décarboner la production d'énergie et d'atteindre les objectifs climats, la production de modules photovoltaïques (PV) doit augmenter de manière significative dans les prochaines années. Pour pouvoir soutenir ces niveaux de production, la teneur en métaux critiques (Argent, Indium) présen...
Aujourd'hui, les amplificateurs GaN en bande millimétrique (30GHz et +) sont basés sur les composants HEMT GaN/SiC (High Electron Mobility Transistor) en raison de la conductivité thermique et résistivité électrique élevées du SiC, de la maturité de cette technologie mais aussi d'innovations au n...
Ce sujet de thèse adresse le challenge de la demande croissante de systèmes de diagnostic de nouvelle génération pour les batteries lithium-ion, utilisées dans les véhicules électriques. Les méthodes traditionnelles d'estimation de l'état de santé des batteries ne fournissent pas suffisamment d'i...
Les batteries lithium-ion sont un vecteur majeur pour la décarbonation de l'énergie, mais elles possèdent une forte empreinte environnementale. La faible abondance des matières premières et le coût environnemental de leur extraction imposent la création d'une économie circulaire de la batterie af...
Cette thèse s'encadre dans le contexte de la transition énergétique et la mobilité électrique lourde. Au sein du LITEN, le Laboratoire Architecture Electrique et Hybridation (LAEH) dimensionne, optimise et valide les systèmes énergétiques pour différentes types d'applications de transport. Ceci s...
Un pack batterie est un assemblage électromécanique de cellules ; cellules dont le design est subi par le concepteur de pack, qui doit composer avec ses avantages et ses inconvénients. Dans une optique d'écoconception du pack, on cherche notamment : à rendre le pack le plus démontable possible (p...
Le CEA Leti propose un sujet de Doctorat pour développer de nouvelles antennes à balayage électronique efficaces pour la transmission de données des communication par satellite (Satcom). Des nouvelles architecture antennaires efficaces et à balayage électronique de faisceau sont essentielles po...
Il y a eu récemment de réelles avancées technologiques liées au développement de la production d'hydrogène ?vert? en utilisant l'électrolyse d'eau. Une technologie alternative qui combine un bas coût avec un rendement élevé de production d'hydrogène est l?électrolyse à membrane échangeuse d'anion...
L'obfuscation de code a pour objectif de complexifier un programme pour le rendre incompréhensible et ainsi protéger les informations précieuses qu'il contient (ex: algorithmes propriétaires ou clés cryptographiques). Dans un contexte de cybersécurité, un jeu du chat et de la souris est alors app...
Les contrats de fonctions, sous la forme de pré- / post-conditions, permettent de specifier le comportement de fonctions. Ces contrats sont donc cruciaux pour améliorer la sécurité des programmes et réaliser différentes tâches, de l'ingénierie logicielle à la vérification de code. Malheureusement...
Le suivi de l'état physiologique de personnes exerçant des activités physiques et stressantes (pompiers, militaires, primo-intervenants) est fondamental afin de garantir leur capacité à assurer leur mission. Les gaz exhalés comme les gaz transcutanés (gaz qui diffusent à travers la peau) sont con...
Malgré de nombreuses avancées dans le diagnostic des maladies infectieuses au cours des 20 dernières années, le fardeau socio-économique des infections sanguines reste élevé dans tous les pays du monde. Environ 20 % de la mortalité mondiale (11 millions de décès par an) est liée au sepsis. Ainsi...
Un nez électronique est un capteur qui permet d'identifier un certain nombre d'odeurs en mesurant les concentrations relatives de différentes molécules de gaz dans l'air. Les applications sont nombreuses: contrôle de la qualité de l'air, agriculture, industries agroalimentaires, pharmaceutiques, ...
Contexte: L'utilisation massive d'appareils connectés traitant d'informations sensibles requiert le développement de nouveaux systèmes de protection. L'attaque la plus courante, dite à canal latéral de puissance, consiste à récupérer des informations relatives aux clés de chiffrement en analysan...
Afin de tirer profit des composants grands Gap (GaN et SiC), il a été démontré la nécessiter de réduire les éléments parasites dans les cellules de commutation et donc dans les modules de puissance. La solution ?triviale' consiste donc à rendre les modules de puissance plus compacts pour résoudre...
Une métallisation robuste et de qualité des substrats céramiques 3D est un élément clé de la réussite de ce projet et une nécessité quant à un futur développement industriel des travaux de recherche qui seront réalisés au cours de ces deux thèses. Les travaux en cours sur la plateforme matéria...
Les représentations apprises dans les algorithmes modernes d'IA étant intrinsèquement liées à l'apparence des images, la performance des modèles entraînés est susceptible de se dégrader dès lors que celle-ci n'est pas identique entre les données utilisées en entraînement et en inférence. On peut ...
Pour remédier à la criticité du lithium, les batteries Na-ion représentent l'alternative la plus crédible. Cette technologie est regardée de près par les acteurs du domaine et certains industriels annoncent déjà une production de masse très prochaine. Néanmoins, afin d'adresser le marché des véhi...
Pendant plusieurs décennies, les évolutions technologiques de l'industrie microélectronique ont été gouvernées par la capacité à réaliser des dispositifs de plus en plus petits. Pour les n?uds technologiques avancés, cependant, cette course à la miniaturisation se heurte à certaines limitations. ...
Pour traiter l'enjeu du réchauffement climatique, il serait essentiel d'électrifier au maximum dans l'industrie et dans le transport, pour diminuer l'émission de CO2. Dans ce cadre, le LETI travaille avec le nitrure de gallium, un semiconducteur "grand gap" qui pourrait diminuer les pertes de con...
Le cerveau, qui est l'organe le plus complexe du corps humain, joue un rôle fondamental dans le processus d'existence ; il est responsable de la définition des individualités et c'est le créateur des propriétés qui définissent les êtres humains. L'une des principales propriétés de l'être humain e...
Les composants en Nitrure de Gallium sur substrat Silicium sont de très bons candidats pour les applications d'amplification de puissance aux fréquences millimétriques de type 5G (~30GHz), de par leur densité de puissance, leur efficacité énergétique et leur capacité d'intégration avec des circui...
De nos jours, et plus que jamais, la récupération d'énergie ambiante et propre est devenue un enjeu majeur. Depuis près de 20 ans, le laboratoire L3M du CEA-Liten a acquis une grande expérience en thermoélectricité (TE), notamment dans les technologies films minces et massifs. La thermoélectricit...
Acteur majeur de la recherche, du développement et de l'innovation, le CEA intervient dans le cadre de ses quatre missions : la défense, la sécurité l'énergie, la recherche technologique pour l'industrie et la recherche fondamentale. Avec sa Direction de la Recherche Technologique (DRT), le CEA a...
Au cours de la dernière décennie, les réseaux neuronaux profonds (DNN) sont devenus un choix populaire pour mettre en ?uvre les composants basés sur de l'apprentissage (LEC) dans les systèmes automatisés grâce à leur efficacité dans le traitement d'entrées complexes et à leur puissant apprentissa...
Donner l'assurance que les systèmes autonomes fonctionneront de manière sûre et sécurisée est une condition préalable à leur déploiement dans des domaines d'application critiques en termes de mission et de sécurité. Généralement, les assurances sont fournies sous la forme de cas d'assurance, qui ...
L'explosion des applications IA crée un besoin de déployer des solutions avancées sur les appareils quotidiens (IoT, santé, etc.). Le CEA-List ainsi que l'Université de Bretagne-Sud / Lab-STICC travaillent au développement d'architectures matérielles avancées pour l'intelligence artificiel (IA) [...
Les technologies CMOS sur substrats sur isolant complètement désertés FDSOI ont montrés leur efficacité dans des domaines tels que les application basse puissance et basse fuites, comme par exemple dans le domaine de la téléphonie mobile ou encore l'internet des objets. Cela est principalement dû...
La thèse de doctorat proposée ici porte sur la modélisation de la propagation des canaux et les systèmes de communication sans fil pour les applications 6G. Afin de répondre aux exigences des réseaux 6G en termes de faible consommation, de connectivité élevée et de couverture, l'utilisation de te...
Afin de compenser les limites des technologies CMOS & FinFet avancées et le ralentissement de la loi de Moore, de nouvelles technologies hétérogènes de type More-than-Moore, notamment les mémoires non-volatiles, l'intégration 3D, et la photonique sur silicium, permettent d'apporter des gains appl...
Le LETI transfère actuellement une technologie de dispositifs de puissance AlGaN/GaN épitaxiés sur substrats Silicium 200mm avec un industriel reconnu dans le domaine du développement des composants de puissance (Silicium, SiC, ?). Les transistors de puissance à base de GaN peuvent avoir un fo...
Ce sujet de thèse s'inscrit dans le thème de l'analyse de la sureté des postes de travail avec des robots collaboratifs. Ceux-ci promettent d'accroître la flexibilité et l'agilité dans la production mais l'analyse de la sécurité de ce type de robot est complexe. Il est en effet difficile de respe...
Le stockage et le transport de l'hydrogène sous la forme de composés organiques hydrogénés (LOHC) est une alternative possible au stockage gazeux sous pression, liquide ou sous forme d'hydrures métalliques. Grâce à la forte densité massique et volumique (5-8 wt%, 50-70 g H2/L) des composés hydrog...
Les échangeurs thermiques sont des composants présents dans la majorité des procédés industriels tels que l'agro-alimentaire, les énergies conventionnelles et renouvelables, les transports, la chimie/pharmaceutique, les bioprocédés,... Dans le contexte de maîtrise des dépenses énergétiques et d'a...
