Stage- Cellule Bétavoltaïque Diamant-Saclay H/F - CEA

Le CEA est un acteur majeur de la recherche, au service des citoyens, de l'économie et de l'Etat.


Il apporte des solutions concrètes à leurs besoins dans quatre domaines principaux : transition énergétique, transition numérique, technologies pour la médecine du futur, défense et sécurité sur un socle de recherche fondamentale. Le CEA s'engage depuis plus de 75 ans au service de la souveraineté scientifique, technologique et industrielle de la France et de l'Europe pour un présent et un avenir mieux maîtrisés et plus sûrs.


Implanté au coeur des territoires équipés de très grandes infrastructures de recherche, le CEA dispose d'un large éventail de partenaires académiques et industriels en France, en Europe et à l'international.


Les 20 000 collaboratrices et collaborateurs du CEA partagent trois valeurs fondamentales :


- La conscience des responsabilités

- La coopération

- La curiosité

Rejoignez-nous en Stage !

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En tant que stagiaire au CEA, vous aurez l'opportunité de travailler au sein d'un environnement de recherche de renommée mondiale. Nos équipes sont composées d'experts passionnés et dédiés, offrant un cadre propice à l'apprentissage et à la collaboration. Vous aurez accès à des équipements de pointe et à des ressources de recherche de premier ordre pour mener à bien vos missions.

Contexte :

Les batteries bétavoltaïques convertissent directement l'énergie des particules émises par un radioisotope (par ex. ³Ni) en énergie électrique grâce à une jonction semi-conductrice. Grâce aux semi-conducteurs à large bande interdite, elles suscitent un nouvel intérêt pour alimenter des systèmes autonomes à très faible consommation (implants médicaux, capteurs IoT, spatial). Le diamant est un candidat de choix. Sa large bande interdite permet une tension de sortie élevée et un faible courant de fuite. Il résiste bien aux radiations et reste stable en température.
Une cellule bétavoltaïque fournit un courant très faible mais continu, sur des dizaines d'années. Associée à une microbatterie ou à un micro-supercondensateur, elle forme un système hybride. Ce système compense l'autodécharge du stockage et fournit les pics de puissance qu'une source nucléaire seule ne peut délivrer.

Qu'attendons-nous de vous ?

- Croissance et caractérisation du diamant : élaborer par CVD les couches de diamant de la cellule bétavoltaïque (couches dopées bore et intrinsèques). Les caractériser par MEB et par mesures électriques I-V et C-V.

- Mise en place du banc EBIC : participer à la mise en place d'un banc EBIC au laboratoire (MEB couplé à un électromètre, acquisition et pilotage en Python).

- Caractérisation sous faisceau d'électrons : simuler la source de ³Ni par un faisceau d'électrons d'énergie comparable (~17 keV). Mesurer ainsi le courant de court-circuit, la tension de circuit ouvert, la puissance maximale et le rendement de conversion de la cellule. Étudier les mises en série et en parallèle.

- Couplage avec un stockage d'énergie : concevoir et réaliser une carte PCB qui associe la cellule bétavoltaïque à une microbatterie tout solide ou à un micro-supercondensateur développés au CEA-LETI. Caractériser la charge et le maintien de la charge sous faisceau EBIC.

-Démonstrateur : réaliser un démonstrateur montrant l'alimentation d'un circuit basse consommation par le système hybride diamant + stockage.

En fonction des attendus de votre école, les sujets pourront être discutés.

#Cea-List

Vous préparez un diplôme de niveau M2 et/ou ingénieur dans les domaines de la physique des semi-conducteurs, matériaux, microélectronique ou instrumentation.

Vous êtes passionné par la recherche scientifique et technologique et avez un goût pour l'expérimentation en laboratoire. Des compétences en électronique (circuits analogiques et basse consommation, conception de PCB) et en programmation (Python) sont un plus.

Rejoignez-nous, venez développer vos compétences et en acquérir de nouvelles !

Vous avez encore un doute ? Nous vous proposons :

• L'opportunité de travailler au sein d'une organisation de renommée mondiale dans le domaine de la recherche scientifique,
• Un environnement unique dédié à des projets ambitieux au profit des grands enjeux sociétaux actuels,
• Une expérience à la pointe de l'innovation, comportant un fort potentiel de développement industriel,
• Des moyens expérimentaux exceptionnels et un encadrement de qualité,
• De réelles opportunités de carrière à l'issue de votre stage
• Un poste au coeur de la métropole grenobloise, facilement accessible via la mobilité douce favorisée par le CEA,
• Une participation aux transports en commun à hauteur de 85%,
• Un équilibre vie privée - vie professionnelle reconnu,
• Un restaurant d'entreprise,
• Une politique diversité et inclusion,

Conformément aux engagements pris par le CEA en faveur de l'intégration des personnes handicapées, cet emploi est ouvert à toutes et à tous. Le CEA propose des aménagements et/ou des possibilités d'organisation pour l'inclusion des travailleurs handicapés.