Thèses soutenues en 2012

Etude du transport et du bruit dans les couches 2D de nanotubes de carbone

Les travaux de la thèse portent sur l’étude de comportement électrique des films 2D de nanotubes de carbone. Grâces à leurs propriétés électriques particulièrement intéressantes les nanotubes de carbone sont devenus des candidats potentiels pour certaines applications microélectroniques.

Dans ce mémoire, nous nous intéressons au transport et an bruit en 1/f dans les films 2D de nanotubes de carbone pour des applications potentiels (électrodes semi-transparentes, capteur IR). Nous avons caractérisé en conductance et en bruit basse fréquence des films 2D fabriqués au sein de l’IES. Nous avons démontré que le niveau de la conductance et du bruit en 1/f dépend de l’homogénéité de la solution utilisé et du choix de l’agent dispersif. Le comportement électrique de ces films est régit par le phénomène de la percolation. Une déviation de la loi macroscopique de bruit est observée à forte densité de tubes. Un modèle numérique permettant de simuler la conductance et le bruit en 1/f dans les réseaux de nanotubes à été établi et utilisé pour valider nos résultats et nos hypothèses. Ce modèle est basé sur les jonctions tube-tube et les présente comme des dipôles non linéaires qui dépendent de la nature de chaque jonction (M/M), (SC/SC) et (M/SC). La méthode MNA et la méthode du réseau adjoint ont été respectivement utilisés pour la simulation de courant et de bruit en 1/f. La simulation permet de mettre en évidence l’impact des amas de nanotubes sur le comportement en bruit du dispositif.

Gilbert Sassine (equipe BRUMI) soutiendra sa thèse jeudi 13 décembre 2012

jeudi 13 décembre 2012, à 10H30, salle de conférence au 4^ème étage du bâtiment 21.

Développement d'un dosimètre OSL intégré sur satellite pour la mesure de l'environnement radiatif spatial

Depuis les années 1980, l'Université Montpellier 2 développe un dosimètre dédié à la métrologie de l’environnement radiatif spatial. Ce capteur de radiations utilise le principe de la Luminescence par Stimulation Optique (OSL). Une première version, embarquée sur le satellite JASON-2. L’analyse des premières données en vol reçues a permis de proposer d’importantes améliorations conduisant à une nouvelle génération de capteur. Ces améliorations sont proposées dans le but de : (1) rendre le dosimètre plus flexible et facile à utiliser pour l’utilisateur final; (2) ajouter la capacité de tester en interne pour vérifier le bon fonctionnement après intégration; (3) mettre en œuvre une correction en ligne de l'effet de la température. Pour ce faire, l'architecture du capteur a été modifiée. De plus, dans le but d'augmenter la fiabilité et d'éviter la détection de lumière parasite par la chaine optique, une encapsulation du matériau OSL et un package ont été ajoutés autour du dosimètre.

vendredi 7 Décembre à 10h30 dans l'amphithéâtre sur le campus Saint Priest

Caractérisation thermique de la matière par la méthode 3-omega

La mesure des propriétés thermo-physiques de la matière reste une thématique de recherche d'actualité. Les techniques et instruments employés pour ces mesures sont nombreux et évoluent constamment. Dans ce cadre, un banc de caractérisation thermique a été développé. Ce dernier repose sur la méthode dite 3-omega, qui consiste à observer la réponse fréquentielle d'un matériau soumis à un flux thermique harmonique. Cette technique met à profit l'effet thermo-résistif qui accomplit la transduction du domaine thermique vers le domaine électrique.

Cette méthode permet de mesurer simplement les oscillations de température en fonction de la fréquence d'excitation, qui en se basant sur un modèle analytique, donne accès aux propriétés thermo-physiques du matériau étudié. Nous montrons que la méthode 3-omega permet effectivement d'une part de déterminer efficacement la conductivité thermique, mais également d'estimer la capacité thermique isobare. De plus, alors qu'elle a été initialement introduite pour la caractérisation des solides, nous élargissons son champ d'application via un dispositif expérimental innovant, pour l'étendre aux autres états de la matière, à savoir aux liquides et aux gaz. Le capteur proposé est fabriqué à l'aide des techniques de la micro-électronique, ce qui permet de réduire fortement ses dimensions et offre des perspectives intéressantes en termes de miniaturisation et d'intégration.

lundi 10 décembre 2012, à 10H30, amphithéâtre St Priest.

Contamination des composants électroniques par des éléments radioactifs.

Cette thèse a pour objet l'étude des éléments radioactifs qui peuvent altérer le bon fonctionnement des composants électroniques au niveau terrestre. Ces éléments radioactifs sont appelés émetteurs alpha. Intrinsèques aux composants électroniques, ils se désintègrent et émettent des particules alpha qui ionisent la matière du dispositif électronique et déclenchent des SEU (Single Event Upset). Ces travaux visent à évaluer la fiabilité des circuits digitaux due à cette contrainte radiative interne aux composants électroniques. Dans ce but, tous les émetteurs alpha naturels ou artificiels susceptibles de contaminer les matériaux des circuits digitaux ont été identifiés et classés en deux catégories : les impuretés naturelles et les radionucléides introduits.

Les impuretés naturelles proviennent d'une contamination naturelle ou involontaire des matériaux utilisés. Afin d'évaluer leurs effets sur la fiabilité, le SER (Soft Error Rate) a été déterminé par simulations Monte-Carlo pour différents nœuds technologiques dans le cas de l'équilibre séculaire.

Par ailleurs, avec la miniaturisation des circuits digitaux, de nouveaux éléments chimiques ont été suggérés ou employés dans la nanotechnologie. Toutefois, certains de ces éléments utilisés en tant que matériau, ont des émetteurs alpha dans leur composition atomique. Ce type de radioisotope est appelé radionucléide introduit. Des études basées sur des simulations Monte-Carlo et des applications analytiques ont été effectuées pour évaluer l'impact de ces derniers sur la fiabilité des dispositifs électroniques. Par la suite, des recommandations ont été proposées sur l'emploi de nouveaux éléments chimiques dans la nanotechnologie.

Campus saint Priest : Salle 169.

Jeudi 6 septembre à 10h00 à St Priest

Contact : Michael Gedion