Équipe

Systèmes et Microsystèmes Hétérogènes

Cette équipe fédère les projets qui se situent à l’interface entre, d’une part, les matériaux et les composants et, d’autre part, les systèmes et les microsystèmes. Ils ont pour objet de préparer l’intégration prochaine des capteurs et des dispositifs avancés dans les systèmes et microsystèmes hétérogènes. Quatre thèmes sont plus particulièrement traités.

Modélisation des dispositifs avancés

=== Nos travaux de recherche actuels portent principalement sur l’étude physique et l’élaboration de modèles compacts de dispositifs avancés (DG-Mosfet, FinFET ...) utilisés dans la conception de circuits intégrés analogiques et mixtes. Ces modèles compacts sont des éléments clés dans la chaîne de conception CAO en micro- et nano-électronique ; ils doivent prédire au plus juste le comportement électrique des dispositifs avancés utilisés dans les circuits et systèmes intégrés. Ces recherches ont pour fil conducteur la feuille de route en micro- et nano-électronique (International Technology Roadmap for Semiconductors, ITRS). Par ailleurs, cette méthodologie d’élaboration de modèles compacts s’applique également à tout autres dispositifs de la micro- et nano-électronique et à leurs interfaces. Ainsi, nous nous intéressons à la modélisation compacte de composants allant au-delà des objectifs de la feuille de route et de microdispositifs hétérogènes : microcapteurs magnétiques, microcapteurs chimiques, capteurs et sources optiques, dispositifs biologiques. Nos modèles sont élaborés dans des langages de description de matériel (HDLs pour Hardware Description Languages) tels que Verilog-A et VHDL-AMS. ===

Capteurs intégrés et chaines instrumentales

=== Les systèmes intégrés devront à l’avenir pouvoir traiter des signaux d’origine diverse (électrique, optique, thermique, magnétique ...). Les recherches entreprises dans cette perspective utilisent une approche duale cherchant à associer une électronique mixte analogique/numérique à l’élément sensible pour en améliorer les caractéristiques métrologiques. Les travaux actuels portent sur des capteurs magnétiques compatibles avec les technologies CMOS, capteurs à effet Hall ou capteurs explorant les potentialités des couches minces ferromagnétiques et des composants issus de l’électronique de spin. L’intégration croissante des systèmes nécessitant un prétraitement des données au sein de la puce, une thématique porte sur l’étude des structures en aval donnant une certaine intelligence à la chaîne instrumentale. Trois méthodes sont approfondies. Des composants élémentaires à très bas bruit et faible consommation sont conçus, notamment pour le traitement de signaux physiologiques de très basse fréquence. Les algorithmes sont optimisés pour tenir compte de l’architecture de l’électronique environnante. Enfin, des systèmes adaptatifs analogiques permettant de traiter des flux de signaux, issus d’une matrice ou d’un ensemble de capteurs, sont développés. ===

Technologie de la conception

ICUBE