Vous travaillerez au sein du Laboratoire Composants Radiofréquences et Énergie, dans l'équipe spécialisée en composants lithiés. L'équipe développe des composants exploitant l'intercalation des ions lithium dans différents matériaux : transistors synaptiques, supercondensateurs, microbatteries. Plus spécifiquement, le fonctionnement des transistors synaptiques repose sur la variation de la résistance électronique du canal entre les électrodes de la source et du drain, due à l'intercalation ou la désintercalation des ions lorsque une différence de potentiel est appliquée entre les électrodes du gate et de la source.

L'objectif du stage est la conception et la mise en œuvre d'un circuit neuromorphique (Spiking Neural Networks) en utilisant les transistors synaptiques développés au sein du laboratoire. Le composant, ainsi qu’un premier circuit équivalent ont déjà été validés par une thèse en cours.

Dans un premier temps, vos objectifs sont :

• d'étudier le fonctionnement du circuit à l'aide de simulations (LTspice) afin de dimensionner le composant et optimiser les performances du circuit (temps de rétention, vitesse de réponse) ;
• de concevoir le circuit imprimé pour l’assemblage du circuit.

Ensuite, vous avez pour mission :

• d'implémenter le circuit et d'évaluer ses performances (fonctionnalité, rétention, vitesse) en comparant les résultats avec les simulations ;
• d'identifier les principales causes de déviation entre la simulation et le circuit réel, puis d'améliorer le circuit équivalent utilisé en simulation.

Ce travail de recherche pourrait se prolonger par une thèse, en élargissant le champ d'étude à la conception de réseaux neuronaux de plus grande taille (dizaines de transistors synaptiques) et à l'intégration du circuit sur plaque de silicium. Cette thèse inclurait également la co-intégration des transistors synaptiques avec des circuits de contrôle CMOS.

Le sujet de thèse couvrirait une grande partie des domaines de connaissance du laboratoire, en abordant des aspects tels que l'ingénierie des matériaux, l'intégration des dispositifs, les procédés en salle blanche et la conception de circuits, en collaboration avec les différents experts du laboratoire.

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En tant que stagiaire au CEA, vous avez l'opportunité de travailler au sein d'un environnement de recherche de renommée mondiale. Nos équipes sont composées d'experts passionnés et dédiés, offrant un cadre propice à l'apprentissage et à la collaboration. Vous avez accès à des équipements de pointe et à des ressources de recherche de premier ordre pour mener à bien vos missions.

Vous préparez un diplôme de niveau BAC+5 dans le domaine de la microélectronique, des semi-conducteurs, de la physique de l'état solide ou des micro technologies.

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