Capteurs quantiques : développement d'un banc de caractérisation de composants par centres NV H/F

Description de l'unité

Le Laboratoire Autonomie et Intégration de Capteurs (LAIC) du CEA-Leti a pour mission principale de développer des systèmes de capteurs, en particulier des capteurs quantiques, destinés à des applications de mesure de champs magnétiques de très haute précision dans des domaines tels que le médical et le spatial. Les activités de l'équipe se situent à l'interface entre le hardware (électronique, optronique, semi-conducteurs), le software (intelligence artificielle, traitement du signal) et le développement de systèmes (architecture électronique, mécatronique, modélisation multiphysique).

Le laboratoire développe actuellement plusieurs technologies de capteurs quantiques pour des applications dans les domaines du spatial, de la santé et de la caractérisation de composants électroniques. Parmi ces technologies, les centres NV (Nitrogen Vacancy) dans le diamant ou le carbure de silicium (SiC) constituent une voie prometteuse pour réaliser des mesures magnétiques avec une résolution spatiale micrométrique, ouvrant la voie à l'analyse non invasive de composants et de circuits électroniques, ainsi qu'à la détection précoce de défaillances.

Sujet de stage

L'objectif du stage est de concevoir et de mettre en œuvre un banc expérimental de caractérisation de composants électroniques utilisant un capteur à centres NV comme capteur magnétique.

Description de l'offre

Le stage débutera par une étude bibliographique des techniques de magnétométrie à centres NV appliquées à la caractérisation de dispositifs électroniques. Cette première phase permettra d'identifier les dispositifs expérimentaux existants, les performances atteignables ainsi que les principaux verrous techniques liés à la mesure des champs magnétiques générés par des composants et circuits électroniques.

La deuxième phase sera consacrée à la conception et à l'intégration du banc de mesure. Le ou la stagiaire participera à l'assemblage de la plateforme expérimentale, comprenant notamment le système optique de mesure, l'excitation laser, la détection de fluorescence, les micro-ondes nécessaires au contrôle des centres NV, ainsi que les moyens de pilotage des composants électroniques à caractériser. 

Enfin, la troisième phase sera dédiée à la validation du banc sur différents composants électroniques. Le ou la stagiaire réalisera des cartographies de champs magnétiques, développera les outils de traitement des données permettant de reconstruire les distributions de courant, et évaluera les performances du système en termes de résolution spatiale, sensibilité et reproductibilité. Ces travaux contribueront à démontrer l'intérêt des capteurs quantiques à centres NV pour le diagnostic et la caractérisation de composants et de circuits électroniques.

Profil du candidat

-        Étudiant(e) en Master 2 ou école d’ingénieur, spécialisation en physique appliquée, optique, optoélectronique, capteurs ou technologies quantiques.

-        Connaissances en physique atomique, optique, magnétisme, avec un fort intérêt pour l’expérimentation.

-        Appétence pour le travail en laboratoire (opto-électronique, bancs optiques, mesure de précision).

-        Compétences complémentaires appréciées : électronique analogique/numérique, traitement du signal, programmation Python/LabVIEW/MATLAB.

-        Travail en équipe : sujet en lien avec d’autres sujets (post-doc)

-        Environnement multidisciplinaire nécessitant autonomie et capacité d'adaptation

-        Qualité organisationnelle pour définition et priorisation des actions dans le temps

-        Qualité rédactionnelle