Doctorant – Évaluation du déséquilibre électrothermique de composants MOSFET SiC en parallèle

À propos de IRT Saint Exupéry

L’Institut de Recherche Technologique (IRT) Saint Exupéry est un accélérateur de science, de recherche technologique et de transfert vers les industries de l’aéronautique et du spatial pour le développement de solutions innovantes sûres, robustes, certifiables et durables.

Nous proposons sur nos sites de Toulouse, Bordeaux, Sophia Antipolis et Montréal un environnement collaboratif intégré composé d’ingénieurs, chercheurs, experts et doctorants issus des milieux industriels et académiques pour des projets de recherche et des prestations de R&T adossés à des plateformes technologiques autour de 4 axes : les technologies de fabrication avancées, les technologies plus vertes, les méthodes & outils pour le développement des systèmes complexes et les technologies intelligentes.

Nos technologies développées répondent aux besoins de l'industrie, en intégrant les résultats de la recherche académique.

 3 raisons de nous rejoindre

• Prendre part à des projets de recherche innovants, au service de la recherche technologique française et au profit de l'industrie implantée sur le territoire national et européen.

• Vivre sa passion pour la technologie, se donner la liberté d’innover et développant son esprit pionnier et d’équipe !

• Evoluer dans un environnement collaboratif intégré et multiculturel, en travaillant aux côtés des collaborateurs issus de la recherche académique ou de l’industrie: chercheurs, doctorants, ingénieurs, techniciens, etc.

•  Ce que nous vous proposons :

• Une mutuelle avantageuse

• Un accord d’intéressement (à partir du 1er juillet)

• Un CSE dynamique et vivant proposant des activités

• Rejoindre un institut engagé (Gender Equality Plan)

• La prise en charge d’une partie de vos déplacements verts (transports en commun et vélo)

• Un accord télétravail vous donnant la possibilité de télétravailler jusqu’à 2 jours par semaine

• Une conciergerie proposant de nombreux services à prix réduits (site de Toulouse uniquement)

Visitez en 360° nos plateformes technologiques sur Toulouse : https://storage.net-fs.com/hosting/6834310/4/

La thèse bénéficiera d'un cadre professionnel d’excellence et très stimulant qui rassemble les meilleurs experts industriels dans le domaine de l'électrification pour la transition énergétique et les meilleurs laboratoires dans le domaine de l'électronique de puissance et de la fiabilité.

En effet, les travaux envisagés s’intègrent dans le cadre d’un projet collaboratif (SiCRET+) regroupant industriels de l’aéronautique et du spatial, de l’automobile, du ferroviaire, des réseaux électriques ainsi que des laboratoires académiques de Toulouse, Paris, Lyon, Bordeaux pour améliorer la connaissance sur la fiabilité des modules SiC : compréhension des modes de défaillance, développement de méthodologies de caractérisation et d’essais de vieillissement, identification de modèles de vieillissement, proposition de règles de conception des modules, surtout quand des puces sont mises en parallèle.

La mise en parallèle de puces dans un module pour en augmenter le calibre en courant, est une technique couramment utilisée et bien maîtrisée dans le cas de puces en Si dont le comportement, les dérives en cours de vie et les modes de défaillance sont bien connus. Dans le cas de puces en SiC, la connaissance est beaucoup plus lacunaire et l’on craint d’aboutir à des comportements anormaux si les puces associées en parallèle présentent des paramètres trop différents, que ce soit en début de vie ou suite à un vieillissement déséquilibré du fait d’une conception trop dissymétrique du module. Le projet SiCRET+ vise à explorer ces problématiques, ce qui nécessite de savoir caractériser séparément, à neuf et après vieillissement, des puces montées ensemble dans un même module.

Le travail de recherche proposé a pour objectifs de définir, mettre au point et valider des méthodes de caractérisation capables de fournir des informations sur les niveaux de contraintes reportées aux plus proches des puces intégrées en parallèle dans un module de puissance. Cette méthode de caractérisation sera ensuite appliquée à différents modules pour évaluer le champ des déséquilibres électrothermiques entre puces, sélectionner des cas de déséquilibres à soumettre à des essais de vieillissement et caractériser des modules ayant subi des essais de vieillissement.

Les tâches associées sont :

• Construire et maintenir un état de l’art des performances et limites des méthodes de caractérisation des conditions électrothermiques au plus proche des puces MOSFET SiC notamment pour le cas de puces associées en parallèle.

• Exploitation et qualification d’indicateurs électriques thermosensibles (TSEP, Thermo Sensitive Electrical Parameters) avec des campagnes expérimentales permettant d’évaluer l’intégrité au proche des parties actives en parallèle.

• Compléter l’étude par des études numériques dont les résultats seront comparés aux résultats expérimentaux pour consolider les résultats et permettre des extrapolations au-delà des cas de test.

• Validation de la méthodologie sur des modules industriels et application sur des modules neufs et vieillis.

• Rédaction d’articles scientifiques et du mémoire de thèse

Bac+5 (M2 ou Ingénieur) dans le domaine du génie électrique.

Intérêt pour la corrélation entre données expérimentales et numériques dans un cadre coopératif entre différentes institutions et entreprises.

De préférence une première expérience, de type stage, réalisée dans le domaine de l’électronique de puissance et la caractérisation expérimentale

Savoirs techniques et théoriques:

• Electronique de puissance, Mécatronique, Mesures.

• Maîtrise des logiciels de simulation par éléments Finis 3D (COMSOL).

• Appétence dans la réalisation de mesures électriques et thermiques.

• MATLAB, outil de modélisation par éléments finis (COMSOL sera un plus).

• Anglais (écrit et oral) : niveau B2 à C1.

• Qualités rédactionnelles et de communication

Savoir être:

• Travail en équipe

• Adaptabilité

• Rigueur

• Fiabilité (tenue des engagements)

• Capacité d’analyse et de synthèse

• Mobilité (déplacements à prévoir entre Gif sur Yvette et Toulouse)

L’IRT Saint Exupéry s’engage pour la diversité et l’inclusion. Toutes les candidatures à ce poste seront étudiées sans différence de traitement liée au sexe, à l’âge, à la nationalité ou tout autre critère discriminant. Tous nos postes sont ouverts aux personnes en situation de handicap.