Mathilde Billaud war von 2017 bis 2023 am Fraunhofer IZM als wissenschaftliche Mitarbeiterin in der Abteilung "Umwelt- und Zuverlässigkeitstechnik" tätig.

Sie hat einen Master-Abschluss von der Universität Montpellier (Frankreich), wo sie sich auf Chemie und Chemieingenieurwesen spezialisiert hat.

Zwischen 2013 und 2017 arbeitete sie im mikroelektronischen Forschungszentrum CEA-Leti und LTM-CNRS (Laboratoire des technologies de la microélectronique), bevor sie 2017 mit ihrer Arbeit "Integration von III-V-Materialien als Hochmobilitätskanal für MOSFET-Transistoren" promovierte.