Design of Micro and Nanosystems

5.00 crédits

30.0 h + 30.0 h

> Horaire

Enseignants

Francis Laurent;

Langue
d'enseignement

Anglais
> Facilités pour suivre le cours en français

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)

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.

Ressources
en ligne

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

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

> ELEC

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

KIMA2M

Master [120] : ingénieur civil électricien

ELEC2M

Master [120] : ingénieur civil physicien

FYAP2M

Master de spécialisation en nanotechnologies

NANO2MC