Depuis son arrivée au CEA-Leti en 2023, Mohammad Alsukour effectue une thèse à l'Université Grenoble Alpes (UGA) et travaille sur l'optimisation des interconnexions par collage hybride à des fréquences d'ondes millimétriques (mmWaves) pour des applications dans la 5G, les futurs systèmes de communication 6G et les systèmes radar.
Après des études d'ingénierie électrique à l'Université de Jordanie, il a travaillé sur des domaines variés, en participant notamment à un programme d'études spatiales, supervisé par des experts de la NASA. Dès lors, il a commencé à s'intéresser aux technologies avancées. Après avoir publié plusieurs articles scientifiques, il a intégré le master international Wireless Integrated Circuits and Systems à l'UGA et il s'est concentré sur le développement d'antennes intelligentes.
Son papier, « Die-to-Wafer Hybrid Bonding impact at mm-Wave frequencies », défie les obstacles techniques du collage hybride aux fréquences d'ondes millimétriques, tels que la perte de signal, la capacité et la résistance auxquelles sont confrontées les interconnexions traditionnelles à des fréquences élevées.
Collage hybride à l’échelle nanométrique : quels défis ?
Le collage hybride crée des connexions directes entre la puce et la plaquette (wafer) pour une plus grande densité et de meilleures performances, ce qui permet de combiner différents nœuds technologiques en même temps. L'étape d'après consiste à optimiser ces connexions par la simulation, la fabrication et les tests. L'objectif premier du travail de Mohammad est de minimiser les pertes liées aux fréquences d'ondes millimétriques dans le collage hybride.
« J'optimise également ces interconnexions et je propose des règles de conception pour l'intégration des composants passifs et actifs, et la fonctionnalisation efficace du niveau de collage hybride pour les futures applications à haute fréquence. »
Ceci ne s'est pas fait sans obstacles. En effet, Mohammad dit avoir été confronté à « des difficultés d'alignement et de collage précis à des niveaux nanométriques, en particulier aux fréquences d'ondes millimétriques où la taille devient très petite. » D'autres paramètres ont également posé quelques soucis techniques, notamment la rugosité de la surface et la compatibilité des matériaux. Ils ont réussi à les surmonter « par le développement de nouvelles approches de simulation, l'amélioration du processus de collage et la collaboration avec des experts tout au long du processus. »
Avec son équipe, il a mis au point des prototypes qui présentent des améliorations importantes, en matière d'intégrité des signaux et de performances aux fréquences d'onde millimétriques.
« Je suis fier que ces résultats valident notre travail et soient prometteurs pour les progrès des technologies des semi-conducteurs. »
Ces études permettent un fonctionnement à haute fréquence plus efficace et plus fiable des dispositifs utilisant les semi-conducteurs, ce qui a un impact sur les applications de haute technologie telles que la 5G, les futurs systèmes de communication 6G et les systèmes radar.
Son prochain objectif est d'affiner ces interconnexions hybrides, d'explorer leur intégration dans des systèmes semi-conducteurs complets et d'augmenter le processus pour la production de masse.