Les thèses soutenues dans l'équipe RDAIAC depuis 2005  sont données ici.  

  Artvalethur VALLET

  "Modélisation Markovienne de lasers semi-conducteurs"

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  Financement : ANR - Soutenance : 2019

 

Résumé : Nous sommes intéressés par la dynamique des lasers semi-conducteurs, principalement la stabilité multimode. Pour cela un modèle microscopique a été créé et est très efficace, mais est très lourd en temps de calcul. Cela a conduit à l'élaboration d'un modèle canonique qui permet de passer d'une trajectoire d'une heure à une trajectoire d'une seconde. Le gain de vitesse  permet le développement d'un modèle en deux dimensions afin d'analyser les effets transverses de la stabilité multimode.

 

valet  Jason DARDIE

  "Etude des effets des rayonnements sur les matériaux et systèmes électroniques"

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  Financement : CIFRE TMI-ORION - Soutenance : 2020

 

Résumé : Ce travail sera séparé en quatre parties. Dans un premier temps une revue bibliographique des effets radiatifs sera effectué. La deuxième partie correspond à un travail plus expérimental sur la tenue aux radiations d'un système électronique développé par la société TMI-ORION. Les résultats de cette partie seront discutés en termes de dégradation des composants, de test au niveau composants/système et d’effet de la température. La troisième partie sera l’étude du blindage et de l'encapsulation que le système électronique étudié connait afin de pouvoir résister aux contraintes industrielle. Grâce à un outils de simulation de type GEANT4, nous étudierons l'impact de cet encapsulation en terme de blindage radiatif que cela amène. Enfin, dans un quatrième temps, nous étudierons la fiabilité du système complet.

 

bouisri  Samir BOUISRI

  "Développement de nouveaux capteurs intégrés à base de matériaux optiquement stimulés"

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  Financement : Ministère - Soutenance : 2020

 

Résumé : Ce projet consiste à fabriquer et à tester des couches minces de matériau luminescent dans le but d’une application en dosimétrie des rayonnements ionisants. Un des objectifs, est l’intégration de cette couche mince au sein d’un système complet comprenant à la fois la source de stimulation et le détecteur.

 

aguiar  Ygor QUADROS DE AGUIAR

  "Outil de prédictions et durcissement par design pour les SEU et SET"

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  Financement : H2020 RADSAGA ESR9 - Soutenance : 2020

 

Résumé : Dans le cadre du projet Européen Marie Curie intitulé RADSAGA, l’équipe RADIAC s’intéressera aux effets des rayonnements ionisants sur les systèmes électroniques en environnement naturel et artificiel. L’objectif principal de cette thèse est de développer une chaine de simulation numérique complète permettant de prédire la sensibilité d’un circuit donné dans un environnement donné (espace, au niveau du sol, accélérateurs etc.). Le travail de durcissement s’abordera en modifiant les paramètres du layout et en quantifiant la variation de la sensibilité. Des circuits comme des chaines d’inverseurs, des additionneurs ou des multiplieurs seront étudiés. Les résultats de ce travail de thèse permettront d’améliorer les capacités de design des circuits. 

 

guagliardo  Salvatore GUAGLIARDO

  "Outils de prédiction des événements singuliers et techniques de durcissement - Latchup et effets de la température"

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  Financement : H2020 RADSAGA ESR10 - Soutenance : 2020

 

Résumé : Le but de cette thèse est de permettre la modélisation complète des événements de Single Event Latchup (SEL) dans les circuits CMOS. L’approche utilisée sera d’intégrer les modélisations multi physique et multi échelle à l'outil en couplant efficacement la physique aux paramètres électriques du circuits. Il sera important de tenir compte de l’environnement radiatif, l’architecture du système, le design du circuit, la tension d’alimentation ou encore la température qui sont les paramètres les plus importants du mécanisme de SEL. Une comparaison avec des résultats expérimentaux devra être menée pour valider l’approche.

 

Rajkowsi  Tomasz RAJKOWSKI

  "Méthodologie de qualification des System-In-Package (SiP) soumis au rayonnement ionisant"

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  Financement : H2020 RADSAGA ESR12 - Soutenance : 2020

 

Résumé : L'objectif de cette thèse consiste à optimiser la stratégie des tests en radiation pour des modules SiP (System in Package) ou des PCB individuel en utilisant les moyens d'irradiation du consortium Européen RADSAGA. Cette étude sera menée sur deux modules SiP qui seront entièrement développés et fabriqués dans le cadre de la thèse. La réalisation de ces modules pourra bénéficier des autres briques technologiques développées dans les autres workpakage. Les résultats attendus doivent permettre la mise en place de nouvelles stratégies de caractérisation au niveau système (aujourd'hui disponibles uniquement au niveau du composant élémentaire). Ces nouvelles procédures seront intégrées dans le guide synthétique que le consortium doit proposé au niveau européen.

 

lopes  Israel DA COSTA LOPES

  "Méthodologie d'évaluation des contraintes couplées d'effets des radiations et de vieillissement dans les systèmes numériques : du niveau composant au niveau système"

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  Financement : H2020 RADSAGA ESR13 - Soutenance : 2020

 

Résumé : L'objectif de cette thèse est l'étude de la corrélation entre les évaluations au niveau composants et au niveau système de la contrainte radiative sur une carte électronique de complexité moyenne représentative de calculateurs embarqués dans les domaines aéronautique et spatial. Pour les équipementiers, l'approche ascendante classiquement utilisée pour l'évaluation des effets singuliers est difficile à mettre en œuvre avec les circuits intégrés numériques modernes. Des méthodes permettant d'évaluer la robustesse d'un système numérique seront étudiées pour la première fois à l'échelle intermédiaire d'un calculateur embarqué avionique ou spatial basé sur les dernières générations de circuits intégrés. Les contraintes à long et court termes seront considérés en associant des expériences de vieillissement accéléré et de test sous irradiation. Les marges d'erreur associées à l'approche au niveau système seront extrapolées pour les environnements atmosphérique et spatial, et la pertinence de l'approche sera comparé aux méthodologies de fiabilité ascendantes utilisées jusqu'ici au niveau composant. En établissant une passerelle entre ces deux niveaux pour l'un des sous-systèmes les plus complexes et les plus critiques, ce travail doit ouvrir la voie à la définition d'un nouveau standard industriel pour la qualification de la prochaine génération de systèmes basés sur des composants commerciaux exposés à des contraintes couplées, notamment ceux qui seront utilisés dans les prochaines grandes constellations de satellites.

  

kimmo  Kimmo NISKANEN

  "Effet des radiations sur les composants de puissance grand gap"

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  Financement : H2020 RADSAGA ESR7 - Soutenance : 2020

 

Résumé : L'objectif de la thèse consiste à évaluer la sensibilité aux radiations (dose et effets singuliers) de technologies grand gap de composants de puissance. L'impact sur la durée de vie sera également évalué.

 

hoang  Hoang NGUYEN TRAN

  "Modélisation et simulation du phénomène de bits collés"

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  Financement : CNES-TRAD - Soutenance : 2020

 

Résumé : Un SEU (Single Bit Upset) se définit comme le changement d'état issu de l'impact d'une particule énergétique au niveau d'une cellule sensible. Ce phénomène se produit notamment sur les composants électroniques tels que les mémoires, les FPGA ou les microprocesseurs. Des retours d'expériences en vol (CNES) sur des composants mémoires montrent une occurrence de SEU prédominante à une adresse spécifique. Ainsi, des SEU vont être détectés à une adresse donnée de manière répétitive avec un taux d'occurrence augmentant avec le temps. Dans une thèse précédente (2013-2016) financée par une bourse du ministère et accompagnée par une étude R&T CNES partagée avec TRAD, le laboratoire RADIAC de l'Université de Montpellier a étudié ce phénomène dit de cellule fragilisée (ou bit collé par intermittence). Les travaux menés en partenariat avec TRAD et CNES ont pu montrer que ce phénomène était reproductible au sol, sous faisceaux de particules. Ceci a, en particulier, permis d'étudier l'effet d'une irradiation sur le temps de rétention des points mémoire d'une SDRAM simultanément avec un test de fonctionnalité. A l'issue de cette thèse, une explication physique à la chute du temps de rétention a pu être formulée qui explique le phénomène de bit collé par intermittence. Le travail de thèse que nous proposons maintenant est de s'approprier la modélisation existante, de l'améliorer et l'implémenter dans un code de simulation TCAD tel qu'ECORCE développé dans le laboratoire de l'Université de Montpellier, de façon à aborder qualitativement et quantitativement le phénomène en question. Le but est de pouvoir déterminer les paramètres indispensables à un outil de prédiction du taux de bits collés par intermittence dans un environnement radiatif donné.

 

valet

  Catherine MADJIGUENE NGOM

  "Développement d'une méthodologie par rayons X et laser impulsionnel pour l'évaluation de l'effet de radiations sur les composants semiconducteurs avancés"

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  Financement : IRT Saint-Exupéry - Soutenance : 2021

 

Résumé : Le sujet de thèse proposé vise au développement de méthodologies alternatives de caractérisation, basées sur l'usage de laser spécifiques et de rayons X. En effet, les interactions ion-semiconducteur, laser-semiconducteur et rayon x-semiconducteur peuvent générer des paires électron-trou malgré des mécanismes physiques différents. Les ions incidents ionisent directement les atomes de semiconducteur par des interactions coulombiennes tandis que les photons d'un faisceau laser ou les rayons x interagissent avec le semiconducteur par effet photoélectrique. Dans tous les cas, une trace d'ionisation est créée localement dont la longueur, la répartition spatiale et la répartition temporelle peuvent être comparables. Avec l'utilisation des nouveaux matériaux dans les technologies de puissance (SiC/GaN), les rayons X pulsés focalisés deviennent attractifs pour étudier les effets des radiations dans les composants microélectroniques. En particulier, des travaux récents ont montré que les faisceaux laser et les rayons X peuvent être utilisés pour étudier les effets transitoires dans les composants à base de GaN. Le travail de thèse se déroulera au sein du groupe RADIAC de l'Institut d'Electronique et Systèmes (IES) de l'Université de Montpellier et du département MEA de l'IRT Saint-Exupéry dans l'équipe du projet FELINE/Lot 2.

 

valet

  Matteo CECCHETTO

  "Événements singuliers induits par des neutrons : étude expérimentale et simulation des conséquences dans un accélérateur à haute énergie et implications sur la démarche de qualification"

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  Financement : CERN - Soutenance : 2021

 

Résumé : Cette étude aura pour but de déterminer l'impact de l'environnement en champ mixte d'un accélérateur de particules à haute énergie sur les événements singuliers (Single Event Effects (SEE)) induits dans des composants COTS («Commercial-Off-The-Shelf »), fréquemment utilisés dans les accélérateurs. L'objectif sera l'étude spécifique de l'impact des neutrons thermiques et d'énergie intermédiaire, en commençant par leur description du point de vue de l'environnement radiatif. Les différents emplacements au sein de l'accélérateur seront comparés à d'autres environnements radiatifs, tels que l'atmosphère dans laquelle on retrouve des particules issues des rayons cosmiques. Les procédés nucléaires via lesquels les neutrons de différentes énergies induisent des SEEs dans les composants de micro-électronique seront modélisés avec des outils Monte-Carlo (par exemple FLUKA, MCNP), et intégrés à des modèles de dépôt d'énergie, afin de déterminer la probabilité de SEE associée. L'étude sera confrontée à des mesures expérimentales, et utilisée dans le contexte des démarches de qualification des équipements utilisés dans les accélérateurs à haute énergie, au niveau des composants et des systèmes.