Doctorant CIFRE Technique de Caractérisation composants de puisance Hyperfréquences à Rouen

Description du poste

Le Centre de compétences Sous-ensembles électroniques recherche une thèse CIFRE dont le sujet est l'étude des moyens de caractérisation de la température,  en surface et au niveau des différentes couches, de composants hyperfréquences  fonctionnant en mode pulsé pour des applications radar sol et naval.

Pour mener à bien cette mission, Thales LAS France  s’appuie, entre autres, sur un département de développement électronique (REB) en charge de l’étude et du développement des systèmes électroniques présents dans les radars.

Contexte scientifique et environnement :

Les performances de la technologie Nitrure de Gallium (Densité de puissance, forte tension de polarisation, conductibilité thermique, tension de claquage) et de la Technologie SiGe (fonctions mixtes analogique- numérique)  permettent de développer de nouvelles générations de Modules Emission/Réception  de forte puissance qui seront ensuite intégrés dans des antennes actives à balayage électronique .hyperfréquences.

Ces composants bénéficie de très haut niveau d’intégration et la maitrise de la température en surface et à l’intérieur de ces composants est vitale pour garantir la fiabilité des systèmes livrés aux clients de Thales LAS France.

Sujet de la thèse :

Etude des moyens de caractérisation de la température, en surface et au niveau des différentes couches, de composants hyperfréquences  fonctionnant en mode pulsé pour des applications radar sol et naval.

Contexte : Pour détecter des cibles de plus en plus petites à très longue distance Thales Air Systems développe des  Radars à antennes à balayage électronique.

Les modules Emission/Réception qui équipent ces antennes utilisent des transistors de puissance hyperfréquence de plus en plus puissants et compacts. Ces antennes sont refroidies avec de l’air ambiant ce qui impose une très bonne maitrise des techniques de refroidissement pour garantir que la température des composants de puissance n’excédera pas les maximums autorisés par les fournisseurs  des composants et ainsi permettra de garantir les performances de MTBF du système Radar.

Pour vérifier la température de fonctionnement des différents composants constituant les modules Emission/Réception  il est impératif de maitriser la mesure des températures dans les différentes couches technologiques de ces composants quel que soit la technologie utilisée (GaN, Silicium, GaAs, .. ) .

Différentes techniques de mesure des températures des composants existent (méthodes électriques, mesures Infra Rouge, Méthodes optiques, Raman, .. ) mais toutes présentent des avantages et des inconvénients . Ces méthodes fonctionnent en mode CW ( Continious Waves ) mais très peu sont opérationnelles en mode pulsé ( fonctionnement du Radar ) .

Objet de cette Thèse :

L’objectif de cette étude est d’assimiler les résultats des travaux réalisés par Mr Guillaume Brocéro lors de sa thèse soutenue le 5 Juillet 2018 et qui avait pour titre «  méthodes de caractérisation des températures de jonction des transistors de puissance hyperfréquence en mode pulsé » , de se familiariser avec le banc de mesure disponible au laboratoire GREY à Cherbourg et de refaire une étude bibliographique pour prendre en compte les derniers résultats publiés sur ce sujet .

Dans une deuxième phase il sera demandé

  • De simuler avec les outils disponibles dans le commerce ou les laboratoires les variations de températures en surface et dans les différentes couches des composants.

  • D’optimiser  les deux méthodes sélectionnées (Thermo réflectance et Raman)  pour les rendre les plus précises et rapides possible pour les besoins de Thales Land & Air Systems. Il sera demandé de réaliser des cartographies des zones actives des composants  pour rechercher les points chauds et connaître les températures maximales en faisant varier les différents paramètres d’utilisation ( température, bande de fréquence , Puissance d’entrée , largeur de pulse , facteur de forme , ROS de sortie , … )

La troisième étape consistera à travailler sur les modèles électrothermiques des composants  sélectionnés par thales Land & Air Systems pour leurs futurs modules Emission/Réception .Cette étude se fera  en partenariat avec le ou les fournisseurs de ces composants. 

Responsable  Industriel : Thales Land - Air Systems  site d’Ymare

Tuteur industriel : Mr Philippe Eudeline

Cotuteur industriel : Mr  Jean-Pierre Sipma   

Responsable  académique  Université de Caen : Laboratoire GREYC

Tuteur université : Professeur Bertrand Boudart 

Co-Directeur de thèse : MdC Yannick Guhel

Partenaires industriels  :

Thales Research Technology: Mr. Dominique Carisetti  

Partenaires Académiques

IEMN Lille : Professeur Christophe Gaquière

GPM Rouen : Professeur Olivier Latry

Profil du candidat

Le candidat doit avoir une formation dans le domaine de l’électronique avec si possible des connaissances dans le domaine des hyperfréquences et dans le domaine des matériaux. Un candidat ayant démontré des qualités d’expérimentateur est souhaitable. Une expérience dans le domaine de la technologie des composants hyperfréquences ( AsGa , GaN ) serait  un plus pour mener à bien les travaux de thèse . Il devra être capable également d’approfondir les aspects de la simulation des composants.

Démarrage de la thèse :

Le démarrage de cette thèse est prévu au 1er Janvier  2019

.

Date de publication

05-06-2019

Informations supplémentaires

Lieu
Rouen
Type de Contrat
Stage
Permis de conduire FR/EU exigé
Non
Voiture exigée
Non
Lettre de motivation exigée
Non

Rouen | Seine-Maritime | Stage

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