Conception et optimisation de routeurs de couleurs pour capteur d’images / design and optimizat[...]

Ref. ABG-127972 Thesis topic

2025-01-17 Public/private mixed funding

Workplace Grenoble

Topic title: Conception et optimisation de routeurs de couleurs pour capteur d’images // Design and optimization of color routers for image sensors

Scientific expertise:

* Engineering sciences

Keywords: Optique - Optique laser - Optique appliquée / Sciences pour l’ingénieur / Mathématiques - Analyse numérique - Simulation / Sciences pour l’ingénieur

Les routeurs de couleur représentent une technologie prometteuse qui pourrait révolutionner le domaine des capteurs d’image. Composés de structures nanométriques appelées métasurfaces, ces dispositifs permettent de modifier la propagation de la lumière pour améliorer l’efficacité quantique des pixels. Grâce aux avancées techniques récentes, il est désormais possible de concevoir et de réaliser ces structures, ouvrant la voie à des capteurs d’image plus performants.

Le sujet de thèse porte sur la conception et l’optimisation de routeurs de couleur pour des capteurs d’images. Plusieurs pistes de recherche seront explorées, comme l’implémentation de nouvelles géométries de métasurfaces (« freeform ») ou bien des configurations innovantes dans l’objectif de réduire le pas pixel (0.5µm ou 0.6µm). Diverses méthodes d’optimisation pourront être utilisées, telles que la méthode adjointe, le machine learning ou l’utilisation de solveurs auto-différentiables. Les designs devront être résilients à l’angle d’incidence de la lumière et aux variations attendues lors de la fabrication. Après cette phase de simulation, les structures proposées seront réalisées et l'étudiant(e) aura pour mission de caractériser les puces et d’analyser les résultats obtenus (rendement quantique, fonction de transfert de modulation…).

Les activités principales de l’étudiant(e) :

* Simulation optique à l’aide de méthodes numériques (FDTD, RCWA)
* Développement de méthodologies d’optimisation pour la conception de métasurfaces (méthode adjointe, optimisation topologique…)
* Caractérisation électro-optique et analyse des données expérimentales

Funding category: Public/private mixed funding

Presentation of host institution and host laboratory:

Candidate's profile: 8 characters minimum, including at least one figure, one lower case letter and one uppercase letter.

Date de début souhaitée: 01-10-2025

Directeur de thèse: VAILLANT Jérôme

Organisme: CEA

Laboratoire: DRT/DTIS/SYMS/L4IV

#J-18808-Ljbffr