CIFRE - Phototransistor Si/SiGe pour communications optiques - H/F

Description de l'offre

Chez STMicroelectronics, nous sommes convaincus que la technologie est un moteur d'innovation et a un impact positif pour les entreprises, les personnes et la société.
En tant qu'acteur mondial des semiconducteurs, nos technologies de pointe et nos composants électroniques sont invisibles mais au cœur du monde d'aujourd'hui.
Rejoindre ST, c'est intégrer une entreprise internationale riche de plus de 115 nationalités, présente dans 40 pays, et rassemblant plus de 50 000 talents passionnés et engagés, tous unis par la volonté de créer et d'inventer la technologie de demain.
Innover demande bien plus que des compétences techniques : cela nécessite des personnes inspirantes, qui savent collaborer avec respect et enthousiasme. Des collaborateurs animés par la passion, prêts à remettre en question le statu quo, à faire avancer l'innovation et à révéler leur plein potentiel.
Venez vivre cette aventure avec nous et contribuez à construire un futur plus intelligent et plus durable, en alliant responsabilité et innovation.

Notre technologie commence avec vous.

Les architectures de communication optique utilisent traditionnellement des photodiodes PIN ou à avalanche (PDA) à l'extrémité de la fibre optique. Ces photodiodes sont suivies par des étages d'amplification de type transimpédance (TIA) nécessitant une connexion RF. L'utilisation des phototransistors bipolaires à hétérostructures (PTH, HPT en anglais) est une alternative intéressante à une longueur d'onde entre 400 et 900nm profitant d'une solution intégrée avec les circuits électroniques et une optimisation conjointe. Les premiers PTHs en technologie BiCMOS Si/SiGe 55nm de ST ont montré des performances à l'état de l'art dans le cadre d'une précédente thèse CIFRE. L'objectif de cette thèse est d'explorer d'autres optimisations afin de rendre les PTHs incontournables dans les applications suscités et d'autres part de réaliser des circuits intégrés photoniques-microondes. Les applications visées concernent notamment la radio sur fibre (RoF < 6GHz) pour l'infrastructure ‘ wireless ' et le LiFi avec des perspectives également pour une solution CPO ( Co-Packaged Optic ) multi-mode faible-coût et faible puissance (alternative au VCSEL et PD GaAs).

A propos de vos missions

·  Optimiser la structure des PTHs développés en technologie BiCMOS Si/SiGe 55nm en vue d'améliorer le produit responsivité × bande passante mais également la sensibilité à travers une étude en bruit. Cela nécessite la réduction de la fenêtre de détection nécessitant des solutions de guidage optique en silicium et réseau de diffraction pour le couplage optique.
·  Cointégrer ces PTHs avec des circuits électroniques (ex: TIA) et co-optimiser PTHs et circuits électroniques, ce qui nécessitera le développement d'un modèle de PTH.
·  Démontrer un fonctionnement sub-GHz (jusqu'à 6 GHz) à l'état de l'art pour les applications 6G et photonique-microondes.

A propos de vous

·  Vous disposez d'un diplôme d'ingénieur ou Master 2
·  Vous maitrisez les techniques hyperfréquences et millimétriques (paramètres S, grandeurs non-linéaire), la conception de circuits RF et analogiques et avez des connaissances en physique des semi-conducteurs.
·  Idéalement vous avez des connaissances dans les composants optoélectroniques et photoniques ainsi que les procédés de fabrication des composants à semi-conducteurs.
·  Vous avez un niveau minimum B2 en anglais.
·  Vous êtes rigoureux, dynamique, motivé, ainsi qu'une très bonne capacité d'analyse pour résoudre les problèmes et une capacité à synthétiser des travaux scientifiques.
·  Vous aimez travailler en équipe.

Le lieu de travail est située principalement à Paris dans les locaux du laboratoire.

English version:

Heterostructure Bipolar Phototransistors (HPT) for Integrated Photonic–Microwave Circuits in 55nm Si/SiGe BiCMOS

Optical communication architectures traditionally use PIN or avalanche photodiodes (APD) at the end of the optical fiber. These photodiodes are followed by transimpedance-type (TIA) amplification stages requiring an RF connection. The use of heterostructure bipolar phototransistors (HPT) is an interesting alternative at a wavelength between 400 and 900 nm, benefiting from an integrated solution with the electronic circuits and a joint optimization. The first HPTs in ST's 55 nm Si/SiGe BiCMOS technology have shown state-of-the-art performance as part of a previous CIFRE PhD. The objective of this PhD is to explore further optimizations to make HPTs essential in the aforementioned applications and, on the other hand, to implement photonic–microwave integrated circuits. The targeted applications particularly concern radio-over-fiber (RoF < 6 GHz) for wireless infrastructure and LiFi, with prospects also for a low-cost, low-power multi-mode CPO (Co-Packaged Optic) solution (alternative to VCSEL and GaAs PD).

About your missions

·  Optimize the structure of the HPTs developed in 55 nm Si/SiGe BiCMOS technology with a view to improving the responsivity × bandwidth product but also the sensitivity through a noise study. This requires the reduction of the detection window, requiring silicon optical guiding solutions and a diffraction grating for optical coupling.
·  Co-integrate these HPTs with electronic circuits (e.g.: TIA) and co-optimize HPTs and electronic circuits, which will require the development of an HPT model.
·  Demonstrate sub-GHz (up to 6 GHz) state-of-the-art operation for 6G and photonic–microwave applications.

About you

·  You hold an engineering degree or a Master 2.
·  You master microwave and millimeter-wave techniques (S-parameters, nonlinear quantities), RF and analog circuit design, and you have knowledge in semiconductor physics.
·  Ideally, you have knowledge in optoelectronic and photonic components as well as in semiconductor device fabrication processes.
·  You have at least a B2 level in English.
·  You are rigorous, dynamic, motivated, and you have a very good analytical ability to solve problems and an ability to summarize scientific work.
·  You like working in a team.

The workplace is located mainly in Paris in the laboratory's offices.

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