Design of Micro and Nanosystems

5 crédits

30.0 h + 30.0 h

Enseignants

Francis Laurent;

Langue
d'enseignement

Anglais

Thèmes abordés

Ce cours s'inscrit dans l'offre de cours ELEC en MEMS & NEMS, micro et nanotechnologies. LELEC2895 est consacré à la compréhension et à la conception de dispositifs micro-électromécaniques (MEMS), aux transducteurs (capteurs, actuateurs) réalisés dans des technologies de micro et nanofabrication, à leur co-intégration aux circuits intégrés, à leurs simulations et caractérisations multiphysiques, à leur fiabilité et à leur interconnexion.

Acquis
d'apprentissage

A la fin de cette unité d’enseignement, l’étudiant est capable de :

Eu égard au référentiel AA du programme « Master ingénieur civil électriciens», ce cours contribue au développement, à l'acquisition et à l'évaluation des acquis d'apprentissage suivants :

AA1.1, AA1.2, AA1.3
AA2.1, AA2.2, AA2.3, AA2.4, AA2.5
AA3.1, AA3.2, AA3.3
AA4.2, AA4.3, AA4.4
AA5.1, AA5.2, AA5.3, AA5.4, AA5.5, AA5.6
AA6.1, AA6.3, AA6.4

À l'issue de ce cours, l'étudiant sera en mesure de :

Décrire les principes de transduction et les effets d'échelle
Interpréter un cahier des charges de conception d'un MEMS
Concevoir des MEMS et NEMS et utiliser des outils pour la simulation multiphysique
Identifier les circuits électroniques adaptés aux MEMS et NEMS
Identifier les techniques de fabrication nécessaire à l'obtention de ces dispositifs et catégoriser les problèmes d'origine thermomécaniques qui conditionnent le bon fonctionnement d'un MEMS
Analyser la fiabilité des dispositifs miniaturisés
Présenter par écrit (rapport) et oralement (transparents) les résultats d'un projet de groupe (de 2 à 4 étudiants)

La contribution de cette UE au développement et à la maîtrise des compétences et acquis du (des) programme(s) est accessible à la fin de cette fiche, dans la partie « Programmes/formations proposant cette unité d’enseignement (UE) ».

Contenu

1. Méthodologie de conception de MEMS
2. Effets d'échelle et principes de transduction
3. Capteurs et actuateurs: électriques, mécaniques, thermiques, optiques, (bio)chimiques, etc...
4. Procédés de micro et de nanofabrication
5. Co-intégration des MEMS avec les circuits de la technologie CMOS
6. Interconnections et encapsulation
7. Simulations multiphysiques et caractérisationS

Méthodes d'enseignement

Le cours est typiquement organisé en

8 séances de cours
3 séances d'exercices encadrés
2 séances de tutoriel permettant de couvrir les outils logiciels utiles au projet
1 séance de séminaire industriel
1 projet de conception de MEMS réalisé par groupe (2 à 4 étudiants) et encadré, ce projet doit répondre à un cahier des charges donné.

Modes d'évaluation
des acquis des étudiants

L'évaluation du projet se base sur le contenu et la forme d'un rapport écrit et d'une présentation orale réalisés par groupe. L'examen se déroule à livre ouvert.

Autres infos

Le cours LELEC2560 Micro and Nanofabrication Techniques est un pré-requis utile. Des connaissances de base en électronique, physique du solide, science des matériaux et chimie sont un avantage.

Ressources
en ligne

Moodle
http://moodleucl.uclouvain.be/course/view.php?id=7527

Bibliographie

Supports

Transparents disponibles sur Moodle
Livre de référence disponible à la BST (Ville Kaajakari, "Practical MEMS", Small Gear Publishing)

Faculté ou entité
en charge

ELEC

Programmes / formations proposant cette unité d'enseignement (UE)

Intitulé du programme

Sigle

Crédits

Prérequis

Acquis
d'apprentissage

Master [120] : ingénieur civil électricien

ELEC2M

Master [120] : ingénieur civil physicien

FYAP2M

Master [120] : ingénieur civil en chimie et science des matériaux

KIMA2M