Doctorat en soudure des semi-conducteurs par laser bicolore ultrarapide (h/f)

Informations générales Organisme de rattachement CNRS Référence UMR7341-POLSOP0-001 Date de début de diffusion 29/04/2026 Date de parution 01/05/2026 Date de fin de diffusion 20/05/2026 Intitulé long de l'offre Doctorat en soudure des semi-conducteurs par laser bicolore ultrarapide (H/F) Date limite de candidature 20/05/2026 Nature du contrat CDD de 3 ans Versant Fonction Publique de l'Etat Catégorie Catégorie A (cadre) Nature de l'emploi Emploi ouvert uniquement aux contractuels Domaine / Métier Recherche - Chercheuse / Chercheur Statut du poste Vacant Intitulé du poste Doctorat en soudure des semi-conducteurs par laser bicolore ultrarapide (H/F) Descriptif de l'employeur Le Centre national de la recherche scientifique est un organisme public de recherche pluridisciplinaire placé sous la tutelle du ministère de l’Enseignement supérieure et de la Recherche. Créé en 1939 et dirigé par des scientifiques, il a pour mission de faire progresser la connaissance et être utile à la société dans le respect des règles d’éthique, de déontologie et d’intégrité scientifique. Description du poste Sujet de thèse : Le micro-soudage par laser ultrarapide en transmission est une technologie de fabrication émergente, avec des applications croissantes en photonique, microélectronique et matériaux avancés. En focalisant des impulsions laser ultracourtes à l’interface entre deux matériaux transparents, il est possible d’obtenir une fusion et un mélange localisés, permettant une liaison solide et précise après resolidification. Si cette technique a été démontrée avec succès pour les verres, les céramiques et les polymères, son extension aux semi-conducteurs — en particulier au silicium — demeure un défi scientifique et technologique majeur. L’indice de réfraction élevé du silicium (n ≈ 3,5) et sa faible largeur de bande interdite (~1,12 eV) entraînent de fortes limitations optiques, notamment la délocalisation du faisceau, la propagation non linéaire et l’écran plasma. Ces effets entravent fortement l’apport d’énergie à l’interface et limitent la fiabilité du soudage. Des avancées récentes dans notre groupe ont permis de démontrer, pour la première fois, le soudage laser en transmission du silicium à l’aide d’impulsions nanosecondes, atteignant des résistances au cisaillement supérieures à 10 MPa pour des assemblages de semi-conducteurs similaires et dissemblables (par exemple Si et GaAs). Toutefois, des verrous fondamentaux subsistent — en particulier la forte réflectivité à l’interface, qui limite la transmission de l’énergie, notamment lorsque l’écart interfacial est comparable ou supérieur à la longueur d’onde du laser. Dans ce cas, l’interface se comporte comme une cavité de Fabry–Perot, ce qui réduit fortement l’efficacité de couplage. Ce projet de doctorat vise à dépasser ces limitations grâce à une stratégie innovante de laser bi-couleur. L’idée principale consiste à utiliser deux faisceaux laser synchronisés à des longueurs d’onde différentes (λ₁ et λ₂), conçus de manière que l’un compense la réflexion de l’autre (par exemple λ₂ décalé de multiples de λ/4). Cette approche garantit que, même dans des conditions d’interférence défavorables, au moins une des longueurs d’onde se transmet efficacement à travers l’interface pour permettre le soudage. Le/la doctorant(e) (H/F) devra : • Concevoir et mettre en œuvre un système laser ultrarapide à double longueur d’onde (laser femtoseconde, amplificateur paramétrique optique). • Étudier les mécanismes d’interaction lumière–matière dans les semi-conducteurs sous excitation bi-couleur. • Développer des modèles analytiques et numériques pour comprendre le couplage d’énergie aux interfaces. • Réaliser des expériences d’irradiation laser avec diagnostics in situ et microscopie. • Caractériser les interfaces soudées à l’aide de techniques avancées d’analyse des matériaux. • Étendre l’approche à des interfaces non idéales et non uniformes, en vue d’applications réelles. Ce projet offre une opportunité unique de contribuer à une solution de pointe dans le Voir plus sur le site emploi.cnrs.fr Conditions particulières d'exercice Le Centre national de la recherche scientifique est l’une des plus importantes institutions publiques au monde : 34 000 femmes et hommes (plus de 1 000 laboratoires et 200 métiers), en partenariat avec les universités et les grandes écoles, y font progresser les connaissances en explorant le vivant, la matière, l’Univers et le fonctionnement des sociétés humaines. Depuis plus de 80 ans, y sont développées des recherches pluri et interdisciplinaires sur tout le territoire national, en Europe et à l’international. Le lien étroit que le CNRS tisse entre ses missions de recherche et le transfert vers la société fait de lui un acteur clé de l’innovation en France et dans le monde. Le partenariat qui le lie avec les entreprises est le socle de sa politique de valorisation et les start-ups issues de ses laboratoires (près de 100 chaque année) témoignent du potentiel économique de ses travaux de recherche. Descriptif du profil recherché Contraintes et risques : Temps plein Oui Rémunération contractuels (en € brut/an) La rémunération est d'un minimum de 2300,00 € mensuel Localisation du poste Europe, France, Provence-Alpes-Côte-D'Azur, Bouches du Rhône (13) Géolocalisation du poste MARSEILLE 09 Lieu d'affectation (sans géolocalisation) 13288 MARSEILLE 09 (France) Critères candidat Niveau d'études / Diplôme Niveau 7 Master/diplômes équivalents Spécialisation Formations générales Langues Français (Seuil)