Laboratoires, pour proposer une thématique de recherche
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Laboratoires, pour proposer une thématique de recherche
Fondé en 1987, STMicroelectronics est aujourd’hui le premier fabricant européen de semi-conducteurs avec plus de 53 000 collaborateurs et est présent dans 36 pays. Nos composants sont au cœur de tous les systèmes électroniques de télécommunication, informatique, automobile, grand public, cartes à puces… Nous recherchons : Intitulé Femto Second Sampler Il s'agit d'une thèse orientée conception devant déboucher sur une solution d’un échantillonneur ultra rapide rendant possible la conception de convertisseurs Analogique Digital ultra performant. L’objectif est de modifié le compromis bande passante / nombre de bits effectifs. Descriptif Contexte Le développement des technologies submicroniques (<32nm) a ouvert des capacités de traitement de l’information sans précédent, entrainant une demande pour des ADCs (convertisseurs analogiques numériques) capables d’échantillonner toujours plus de bande passante, à des fréquences d’échantillonnage toujours plus élevées. De nombreuses réalisations ont montrés que l’augmentation de la fréquence d’échantillonnage pouvait être résolue par une distribution de l’information dans de multiples sous-ADCs. La fonction d’échantillonnage, quant à elle, continue de traiter le signal d’entrée « pleine bande » et requiert des précisions <10fs pour des signaux de plusieurs GHz et de résolution effective >12bits. Ces précisions temporelles ne sont aujourd’hui pas accessibles avec les moyens classiques de l’électronique, et l’on se propose dans ce travail de recherche d’utiliser conjointement la précision temporelle des lasers à impulsion, et les technologies photoniques et BiCMOS avancées pour faire l’échantillonnage de ces signaux à très haute fréquences. Les applications visées vont du codage des bandes satellite, câble terrestre, ou militaires, aux stations de base, en passant par l’instrumentation (oscilloscopes temps réel). Outils de simulation Cette thèse est une thèse orientée conception. Les simulateurs sont Eldo de chez MENTOR et ADS de chez Agilent. Ces simulateurs permettent l’utilisation de bibliothèques de composants prédéfinis (générateurs de modulations complexes, analyse de signaux, ….) et de composants spécifiques (exemple : photodiode, …). Un simulateur optique sera disponible pour la partie optique. Plan de thèse La thèse commencera par l’étude des différents principes de l’échantillonneur optique et de leurs applications. Une réalisation sur silicium sera prévue durant cette première phase. Cette étude permettra de se familiariser avec le logiciel de simulation optique (moteurs de simulations, analyse des résultats, …). Durant cette partie le doctorant devra participer aux mesures et modéliser 1 l’échantillonneur réalisé. Dans une deuxième phase le doctorant devra participer à la conception du convertisseur Analogique Digital en technologie CMOS avancée (65nm ou 28nm FDSOI). Comme pour la première partie le doctorant participera à la mesure du circuit réalisé. Dans une troisième phase on assemblera grâce aux techniques 3D innovantes les deux fonctions pour une réalisation finale. Encadrement des travaux Ces travaux s’appuieront notamment sur les études de l'IMEP-LAHC (Université de Savoie) dans le domaine des échantillonneurs optiques discrets et sur l’expertise acquise au sein des équipes de conception de circuits optoélectronique et de convertisseurs AD de STMicroelectronics (Crolles). Bibliographie -“RF Frequency Response of Photoconductive Samplers” Jean-François Roux, Jean-Marie Delord, and Jean-Louis Coutaz IEEE JOURNAL OF QUANTUM ELECTRONICS, VOL. 47, NO. 2, FEBRUARY 2011 -“High speed photoswitching: from material properties to device performances” J.-F. Roux*, J.-M. Delord, and J.-L. Coutaz P hys. Status Solidi C 6, No. 12, 2843–2845 (2009) -“Study of Optoelectronic Sampler Linearity for Analog-to-Digital Conversion of RF Signals” Jean-Marie Delord, Jean-François Roux, Jean-Louis Coutaz, and Nicolas Breuil IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS, VOL. 21, NO. 19, OCTOBER 1, 2009 Niveau d’étude requis BAC + 5 Compétences requises Electronique, Optique Dates et lieu de la thèse Contact Septembre 2013, IMEP-LAHC (Université de Savoie) + STMicroelectronics Crolles (38) - Denis PACHE [email protected] 2