Thèse Developpement et Gestion de la Micro-Thermique dans les Technologies Optiques et 3D Avancées par Thermoreflectance H/F

Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université de Lille École doctorale : ENGSYS Sciences de l'ingénierie et des systèmes Laboratoire de recherche : Institut d'Electronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie Direction de la thèse : Jean-François ROBILLARD ORCID 0000000271707535 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-08-31T23:59:59 De plus en plus de technologies font appel à des solutions pour gérer des flux de chaleurs très localisés, par exemple pour changer de phase un matériau PCM, contrôler ou moduler des indices optiques dans les guides d'onde optique, ou bien gérer les échauffements localisés en assemblage 3D. En particulier, les fonctions électriques ou optiques basées sur l'usage de matériaux PCM (optique reconfigurable, circuits optiques neuromorphiques, switchs optiques, ...) utilisent des micro-heaters très difficiles à caractériser thermiquement à cause de leurs petites dimensions et des nouveaux matériaux utilisés, et dont l'optimisation est ainsi pénalisée. A ce jour par exemple nous ne savons pas caractériser thermiquement des micro-heaters en ITO pour les applications optiques, afin d'en extraire les paramètres pour modéliser son comportement.

Dans ce contexte, la thermoreflectance, une technique de mesure optique de la temperature basée sur la variation de reflectivité en fonction de la température, permet de faire une cartographie de température résolue en temps de composants in-operando. L'objectif de la these va donc être le développement de cette technique d'analyse sur les technologies avancées de STMicroelectronics (3D, Photonique, PCM Optics...) afin de caractériser les comportements thermiques à micro-echelle, extraire les paramètres thermiques, et ainsi simuler, developer puis intégrer avec les équipes de ST les solutions élaborées afin d'optimiser la gestion thermique aux micro-échelles. La caractérisation et l'optimisation de microheaters en ITO pour faire de l'optique reconfigurable est un exemple d'application disruptive pour les imagers.


L'objectif de la these est le développement de la technique de thermoreflectance pour l'analyse des technologies avancées (3D, Photonique, PCM Optics...) afin de caractériser les comportements thermiques à micro-echelle, extraire les paramètres thermiques, et ainsi simuler, developer puis intégrer avec les équipes de ST les solutions élaborées afin d'optimiser la gestion thermique aux micro-échelles. La caractérisation et l'optimisation de microheaters en ITO pour faire de l'optique reconfigurable est un exemple d'application disruptive pour les imagers.
De plus en plus de technologies font appel à des solutions pour gérer des flux de chaleurs très localisés, par exemple pour changer de phase un matériau PCM, contrôler ou moduler des indices optiques dans les guides d'onde optique, ou bien gérer les échauffements localisés en assemblage 3D. En particulier, les fonctions électriques ou optiques basées sur l'usage de matériaux PCM (optique reconfigurable, circuits optiques neuromorphiques, switchs optiques, ...) utilisent des micro-heaters très difficiles à caractériser thermiquement à cause de leurs petites dimensions et des nouveaux matériaux utilisés, et dont l'optimisation est ainsi pénalisée. A ce jour par exemple nous ne savons pas caractériser thermiquement des micro-heaters en ITO pour les applications optiques, afin d'en extraire les paramètres pour modéliser son comportement.
Dans ce contexte, la thermoreflectance est une technique de mesure optique de la temperature, basée sur la variation de reflectivité en fonction de la température. Ce système permet de faire une cartographie de température résolue en temps de composants in-operando. L'objectif de la these est le développement de la technique de thermoreflectance pour l'analyse des technologies avancées (3D, Photonique, PCM Optics...) afin de caractériser les comportements thermiques à micro-echelle, extraire les paramètres thermiques, et ainsi simuler, developer puis intégrer avec les équipes de ST les solutions élaborées afin d'optimiser la gestion thermique aux micro-échelles. La caractérisation et l'optimisation de microheaters en ITO pour faire de l'optique reconfigurable est un exemple d'application disruptive pour les imagers. Thermoreflectance, simulation thermiques par éléments finis.