CIFRE - AI Assisted Advanced Electromagnetic and Optimization Methodologies for designing optoelectr

Chez STMicroelectronics, nous sommes convaincus que la technologie est un moteur d\u2019innovation et a un impact positif pour les entreprises, les personnes et la soci\u00e9t\u00e9. \n\nEn tant qu\u2019acteur mondial des semiconducteurs, nos technologies de pointe et nos composants \u00e9lectroniques sont invisibles mais au c\u0153ur du monde d\u2019aujourd\u2019hui. \n\nRejoindre ST, c\u2019est int\u00e9grer une entreprise internationale riche de plus de 115 nationalit\u00e9s, pr\u00e9sente dans 40 pays, et rassemblant plus de 50 000 talents passionn\u00e9s et engag\u00e9s, tous unis par la volont\u00e9 de cr\u00e9er et d\u2019inventer la technologie de demain. \n\nInnover demande bien plus que des comp\u00e9tences techniques : cela n\u00e9cessite des personnes inspirantes, qui savent collaborer avec respect et enthousiasme. Des collaborateurs anim\u00e9s par la passion, pr\u00eats \u00e0 remettre en question le statu quo, \u00e0 faire avancer l\u2019innovation et \u00e0 r\u00e9v\u00e9ler leur plein potentiel. \n\nVenez vivre cette aventure avec nous et contribuez \u00e0 construire un futur plus intelligent et plus durable, en alliant responsabilit\u00e9 et innovation. \n\n \n\n\nNotre technologie commence avec vous. \n\nCette th\u00e8se CIFRE vise \u00e0 d\u00e9velopper des outils de calcul de nouvelle g\u00e9n\u00e9ration pour la conception de m\u00e9tasurfaces et de dispositifs opto\u00e9lectroniques haute performance dans le visible et l\u2019infrarouge (IR). Elle se situe \u00e0 l\u2019interface entre physique, mod\u00e9lisation num\u00e9rique et intelligence artificielle, avec un fort lien applicatif vers l\u2019industrie.\n\nObjectifs \n\u2022 D\u00e9velopper et am\u00e9liorer des m\u00e9thodes de simulation \u00e9lectromagn\u00e9tique et d\u2019optimisation pour des m\u00e9tasurfaces op\u00e9rant dans le visible et l\u2019IR. \nVous contribuerez \u00e0 la mise en place d\u2019outils de simulation capables de mod\u00e9liser des g\u00e9om\u00e9tries r\u00e9alistes et complexe.\n\n\u2022 Mettre en \u0153uvre des strat\u00e9gies d\u2019optimisation avanc\u00e9es, incluant des approches assist\u00e9es par IA/ML, pour explorer des espaces de conception de grande dimension. \nVous concevrez et testerez diff\u00e9rentes m\u00e9thodes d\u2019optimisation afin d\u2019acc\u00e9l\u00e9rer et d\u2019am\u00e9liorer le processus de conception.\n\n\u2022 \u00c9tendre ces m\u00e9thodes \u00e0 l\u2019optimisation multi\u2011objectif en int\u00e9grant les contraintes de fabrication industrielle. \nVous prendrez en compte simultan\u00e9ment plusieurs crit\u00e8res de performance et les limites des proc\u00e9d\u00e9s de fabrication, pour aboutir \u00e0 des conceptions r\u00e9ellement fabricables.\n\nR\u00e9sultats attendus \n\u2022 Un cadre flexible et unifi\u00e9 de simulation et d\u2019optimisation d\u00e9di\u00e9 aux m\u00e9tasurfaces et dispositifs photoniques. \nVous participerez \u00e0 la construction d\u2019un outil logiciel structur\u00e9, r\u00e9utilisable, qui r\u00e9unira les briques de simulation et d\u2019optimisation d\u00e9velopp\u00e9es durant la th\u00e8se.\n\n\u2022 Des outils d\u2019optimisation assist\u00e9s par IA pour explorer efficacement des espaces de conception complexes. \nVos d\u00e9veloppements devront permettre de r\u00e9duire significativement le temps de calcul n\u00e9cessaire \u00e0 la conception, tout en am\u00e9liorant les performances des dispositifs obtenus.\n\n\u2022 Des m\u00e9thodologies de conception permettant d\u2019atteindre ou d\u00e9passer les standards industriels actuels. \nLes approches propos\u00e9es auront vocation \u00e0 \u00eatre transf\u00e9r\u00e9es vers des applications r\u00e9elles, offrant une forte visibilit\u00e9 aux travaux de th\u00e8se et de r\u00e9elles perspectives de valorisation.\n\nProfil recherch\u00e9\n\n\u2022 Master 2 en physique, \u00e9lectromagn\u00e9tisme, informatique, math\u00e9matiques. \n\u2022 Solides comp\u00e9tences en programmation, en particulier en Python (pr\u00e9f\u00e9r\u00e9) et/ou Matlab, ainsi qu\u2019en calcul scientifique et m\u00e9thodes num\u00e9riques. \n\u2022 Une exp\u00e9rience en calcul haute performance (GPU, parall\u00e9lisation, clusters) est un plus.\n\nA propos de vous\n\n\u2022 Excellentes capacit\u00e9s d\u2019analyse et de r\u00e9solution de probl\u00e8mes, avec une forte motivation pour appliquer l\u2019IA et l\u2019optimisation \u00e0 des simulations bas\u00e9es sur la physique. \n\u2022 Int\u00e9r\u00eat marqu\u00e9 pour le travail \u00e0 l\u2019interface entre IA, mod\u00e9lisation num\u00e9rique et conception de dispositifs photoniques industriels. \n\u2022 Capacit\u00e9 \u00e0 travailler de mani\u00e8re autonome tout en interagissant efficacement au sein d\u2019une \u00e9quipe pluridisciplinaire acad\u00e9mique/industrielle. \n\u2022 Bonnes comp\u00e9tences en communication en anglais, \u00e0 l\u2019\u00e9crit comme \u00e0 l\u2019oral.\n\nEnglish version \nThis CIFRE thesis aims to develop next-generation computational tools for the design of metasurfaces and high-performance optoelectronic devices in the visible and infrared (IR) ranges. It is situated at the interface between physics, numerical modeling, and artificial intelligence, with a strong application link to industry.\n\nObjectives \n\u2022 Develop and improve electromagnetic simulation and optimization methods for metasurfaces operating in the visible and IR ranges. \nYou will contribute to the implementation of simulation tools capable of modeling realistic and complex geometries.\n\n\u2022 Implement advanced optimization strategies, including AI/ML-assisted approaches, to explore high-dimensional design spaces. \nYou will design and test various optimization methods to accelerate and improve the design process.\n\n\u2022 Extend these methods to multi-objective optimization by integrating industrial manufacturing constraints. \nYou will simultaneously consider multiple performance criteria and manufacturing process limitations to achieve truly manufacturable designs.\n\nExpected Results \n\u2022 A flexible and unified simulation and optimization framework dedicated to metasurfaces and photonic devices. \nYou will participate in building a structured, reusable software tool that will combine the simulation and optimization components developed during the thesis.\n\n\u2022 AI-assisted optimization tools to efficiently explore complex design spaces. \nYour developments should significantly reduce the computation time required for design while improving the performance of the resulting devices.\n\n\u2022 Design methodologies that meet or exceed current industrial standards. \nThe proposed approaches are intended to be transferred to real applications, offering strong visibility for the thesis work and genuine opportunities for valorization.\n\nProfile \n\u2022 Master\u2019s degree (M2) in physics, electromagnetism, computer science, or mathematics. \n\u2022 Strong programming skills, particularly in Python (preferred) and/or Matlab, as well as scientific computing and numerical methods. \n\u2022 Experience in high-performance computing (GPU, parallelization, clusters) is a plus.\n\nAbout You \n\u2022 Excellent analytical and problem-solving skills, with strong motivation to apply AI and optimization to physics-based simulations. \n\u2022 Keen interest in working at the interface of AI, numerical modeling, and the design of industrial photonic devices. \n\u2022 Ability to work independently while effectively interacting within a multidisciplinary academic/industrial team. \n\u2022 Good communication skills in English, both written and oral.\n\n \n \n\n\nST est fi\u00e8re d\u2019\u00eatre certifi\u00e9e parmi les 17 entreprises mondiales \u00ab Global Top Employers 2025 \u00bb et d\u2019\u00eatre la premi\u00e8re et unique entreprise de semi-conducteurs \u00e0 recevoir cette distinction. ST a \u00e9t\u00e9 distingu\u00e9e dans ce classement gr\u00e2ce \u00e0 sa d\u00e9marche d\u2019am\u00e9lioration continue, se d\u00e9marquant notamment par son engagement en mati\u00e8re d\u2019\u00e9thique et d\u2019int\u00e9grit\u00e9, de sens et de valeurs, d\u2019organisation et de gestion du changement, ainsi que par sa strat\u00e9gie commerciale et ses performances. En France, ST a \u00e9galement obtenu la lab\u00e9lisation Happy Trainee 2025. \n\nNous cultivons un environnement de travail inclusif et diversifi\u00e9, o\u00f9 la discrimination n\u2019a pas sa place. Notre ambition est de recruter et de fid\u00e9liser des talents refl\u00e9tant la richesse des soci\u00e9t\u00e9s dans lesquelles nous \u00e9voluons. \n\nNous nous engageons \u00e0 l\u2019\u00e9quit\u00e9 dans le d\u00e9veloppement des carri\u00e8res, les opportunit\u00e9s professionnelles et la r\u00e9mun\u00e9ration. \n\nChez ST, nous encourageons les candidats qui ne remplissent pas forc\u00e9ment tous les crit\u00e8res \u00e0 postuler, car nous croyons en la richesse des parcours vari\u00e9s et offrons de r\u00e9elles opportunit\u00e9s d\u2019apprentissage et d\u2019\u00e9volution. La diversit\u00e9, l\u2019\u00e9quit\u00e9 et l\u2019inclusion sont des valeurs fondamentales qui fa\u00e7onnent notre culture d\u2019entreprise. \n\nPour d\u00e9couvrir toutes nos opportunit\u00e9s, rendez-vous sur st.com/careers. \n