Design of Micro and Nanosystems

lelec2895  2022-2023  Louvain-la-Neuve

Design of Micro and Nanosystems
5.00 crédits
30.0 h + 30.0 h
Q1
Enseignants
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 :

1 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)
 
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. Sélection de circuits d'interfaçage électronique
6. Simulations multiphysiques
Méthodes d'enseignement
Le cours est typiquement organisé en
  • 10 séances de cours en classes inversées, appuyées par la résolution en groupe de nombreux exemples et cas
  • 1 séance de tutoriel sur les outils logiciels 
  • 3 sessions de travaux pratiques de conception avec encadrement
  • 1 séance de séminaire industriel
Modes d'évaluation
des acquis des étudiants
Le cours fait l'objet d'une évaluation continue pour 3/5 de la note finale pendant le semestre lors de la remise des rapports de travaux de groupe sur les séances de travaux pratiques, et pour 2/5 par un examen oral individuel en session, sauf si la note de l'examen oral individuel est inférieur à 10/20 auquel cas la note finale sera uniquement celle de l'examen oral individuel. L'examen en session est un examen à livre ouvert assisté d'une préparation écrite. La note de travail de groupe est conservée pour toutes les sessions d'une même année académique.
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.
Bibliographie
Supports
  • Transparents disponibles sur Moodle/Slides available on Moodle
  • Livre de référence disponible à la Bibliothèque des Sciences et Technologies/Reference book available at the Science and Technology Library (Ville Kaajakari, "Practical MEMS", Small Gear Publishing)
Support de cours
  • http://www.kaajakari.net/PracticalMEMS
Faculté ou entité
en charge


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

Intitulé du programme
Sigle
Crédits
Prérequis
Acquis
d'apprentissage
Master [120] : ingénieur civil en chimie et science des matériaux

Master [120] : ingénieur civil électricien

Master [120] : ingénieur civil physicien

Master de spécialisation en nanotechnologies