IEMN : CS Industry Award

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Rewarding excellence, innovation and success

La compagnie ALLOS semiconductors s’est vu décerner un CS Award portant sur des travaux effectués en étroite collaboration avec l’équipe de recherche du Dr Farid Medjdoub de l‘Institut d’électronique, de microélectronique et de nanotechnologie. Les derniers résultats de l’IEMN démontrent notamment une tension de claquage de plus de 1400 V pour les mesures verticales et latérales sur le prochain produit d’ALLOS, l’épiwafer GaN-on-Si pour les appareils de 1200 V.

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Séminaire : A propos de la dynamique non régulière

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Par Alain Léger
Directeur de Recherche au CNRS
Contact : leger@lma.cnrs-mrs.fr

Mercredi 28 mars 2018 à 14h00
IEMN Ampli LCI – Villeneuve d’Ascq

Abstract :

Cet exposé va présenter quelques aspects, d’abord introductifs, puis plus récents de la mécanique non régulière. Nombre de situations, conditions au bord ou lois de comportement, fournissent des exemples de non régularité en mécanique. On se concentrera principalement sur le cas du contact et du frottement mais plusieurs aspects fondamentaux seraient identiques dans les cas de la plasticité, de l’endommagement, etc… Dans tous les cas l’introduction de conditions non régulières en mécanique des milieux continus conduit à des problèmes mathématiques ouverts et difficiles. On essaiera pour cela de préciser minutieusement l’état des lieux, en forme de liste des problèmes résolus ou ouverts, afin que soient clarifiées les situations où il est légitime ou non d’utiliser des résultats dans différents domaines de la physique, et l’on observera que ce sont alors des modèles simples qui, pour autant qu’ils soient bien choisis, apportent des informations qualitatives là où des modèles plus proches de la physique seraient inaccessibles.

On rappellera que la non régularité supprime la possibilité de se référer au cadre classique de la théorie des équations différentielles ou aux dérivées partielles. Après quelques résultats, énoncés dans le cas d’un système mécanique très simple mais généralisables à tous les problèmes discrets, une partie importante de l’exposé sera consacrée à l’étude de la réponse à une sollicitation périodique comme cela est classique dans l’étude qualitative des systèmes dynamiques.

Dans un premier temps le système mécanique sera linéaire, ce qui en rendra les résultats utilisables qualitativement dans nombre de domaines de physique, d’acoustique ou de vibrations. Une attention particulière sera portée à la transition entre des zones de comportements différents, et l’on notera qu’aucune transition au chaos n’est observée lorsque la seule non linéarité est due au contact et au frottement. Dans un deuxième temps on ajoutera une non linéarité régulière de type grandes déformations. On verra alors que la réponse peut comprendre des zones de comportement non périodique, ce qui amènera, en conclusion, à interroger le couplage entre différents types de non linéarités.

 

L’IEMN et HORIBA JOBIN YVON s’associent pour créer une équipe mixte de recherche

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HORIBA JOBIN YVON et l’Institut d’Electronique de Microélectronique et de Nanotechnologie (IEMN-CNRS) s’associent et créent une « équipe mixte » de recherche visant à développer des outils de caractérisation innovants ainsi que la caractérisation physico-chimique de nanomatériaux. Cette structure, financée par des crédits FEDER de la Région Hauts-de-France, soutient des actions de recherche engagées depuis 2012, notamment sur la fabrication de sondes micro-nano-fabriquées pour applications à la spectroscopie Raman dont HORIBA JOBIN YVON est leader mondial

La thématique de recherche de l’équipe mixte concernera le développement d’outils de caractérisation innovants ainsi que la caractérisation physico-chimique de nanomatériaux par techniques de microscopie à force atomique et de spectroscopie Raman et infrarouge à exaltation de pointe. Le travail portera à la fois sur le design et fabrication de nouvelles générations de sondes de microscopie champ proche par techniques de micro et nano-fabrication, et un travail de nano-caractérisation avancée de propriétés physico-chimiques de matériaux nouveaux.

Références

 HORIBA JOBIN YVON est l’un des plus importants fabricants de systèmes et composants de spectroscopie et d’analyses. L’entreprise est leader mondial en spectroscopie Raman. Elle conçoit et fabrique à Villeneuve d’Ascq des appareils à la pointe de la technologie depuis plus de 50 ans. Les équipes de R&D et du laboratoire d’applications HORIBA Villeneuve d’Ascq travaillent actuellement sur le « nano-Raman », technique exploitant l’effet d’exaltation de pointe (« Tip Enhanced Raman Spectroscopy » ou TERS) et qui permet d’apporter à la spectroscopie Raman la résolution spatiale nanométrique des techniques de microscopie champ proche comme la microscopie à force atomique. http://www.horiba.com/fr/

L’IEMN (UMR8520, CNRS – Université de Lille – Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis – Centrale Lille et ISEN-yncréa) a une expertise reconnue internationalement en micro et nano-fabrication (l’IEMN est membre du réseau RENATECH), ainsi qu’en microscopie champ proche. L’IEMN a été lauréat en 2012 d’un PIA EQUIPEX Excelsior (www.excelsior-ncc.eu) couplant la microscopie champ proche aux excitations électriques et/ou optiques du continu au THz. Dans ce contexte, l’IEMN a développé des actions de recherche couplant microscopie champ proche et optique (par exemple SNOM infrarouge ou Terahertz, micro et nano-fabrication de cantilevers), et engagé une activité de recherche en convergence avec les applications visées par la société HORIBA.

Contacts

Chercheur l  Thierry Mélin l T 04 32 50 06 59 l thierry.melin@univ-lille1.fr
Presse CNRS l Stéphanie Barbez l T 03 20 12 28 18l stephanie.barbez@cnrs.fr
Presse Université de Lille l Cristelle Fontaine l T 03 20 96 52 57l cristelle.fontaine@univ-lille2.fr

Lire le communiqué de presse 

Deux médailles d’argent CNRS décernées à deux chercheuses de l’IEMN

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Lien : http://www2.cnrs.fr/presse/communique/5493.htm

Sabine Szunerits (à gauche) et Anne-Christine Hladky (à droite) ©Joaquim Dassonville

Comme chaque année, le Centre National de la Recherche Scientifique décerne la médaille d’argent afin de distinguer des chercheur.e.s pour l’originalité, la qualité et l’importance de leurs travaux, reconnus sur le plan national et international.

Parmi les vingt lauréat.e.s de l’année 2018 figure deux chercheures de l’IEMN (UMR 8520 – CNRS/Université de Lille/ISEN/UVHC/Centrale Lille) :

Sabine Szunerits, Spécialiste des biocapteurs et de la nano-médecine pour le traitement des infections virales et bactériennes ou l’hypothermie.
Professeure des Universités exerçant au sein du Département de Chimie de l’Université de Lille et au sein du groupe NanoBiointerface de l’IEMN a été distinguée par l’Institut de Chimie – INC.

Anne-Christine Hladky, Experte en métamatériaux acoustiques.
Directrice de Recherche au CNRS et responsable du groupe ACOUSTIQUE de l’IEMN a été distinguée par l’Institut des Sciences de l’Ingénierie et des Systèmes – INSIS.

Téléchargez le communique de Presse CNRS

Un composant térahertz pour manipuler les réseaux sans fil mille fois plus rapides

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L’explosion des réseaux sans fil pousse les technologies actuelles dans leurs retranchements. Si les fréquences térahertz offrent les débits nécessaires pour y pallier, elles manquent encore de composants adaptés. Des chercheurs de l’IEMN et de la Brown University de Providence ont donc conçu et testé le premier système mux/demux fonctionnant à ces fréquences. Cet élément permet de « zapper » entre différents flux et d’atteindre un débit mille fois supérieur au Wi-Fi. Ces travaux sont publiés dans la revue Nature Communications.

Les réseaux sans fil actuels utilisent des micro-ondes de la gamme hyperfréquence, comprises entre 1 et 100 GHz. Comme les vitesses de transmission des données dépasseront dans quelques années les capacités de nos réseaux, le monde de la recherche se penche désormais sur les ondes térahertz1. Grâce à leurs fréquences plus élevées que les micro-ondes, elles atteignent de meilleurs débits. Ces ondes nécessitent cependant d’adapter et de rendre compatible toute l’électronique consacrée aux télécommunications. Des chercheurs de l’Institut d’électronique, de microélectronique et de nanotechnologie (IEMN, CNRS/Université Lille 1/ISEN Lille/Université de Valenciennes/École Centrale de Lille) et de l’université américaine Brown ont mis au point le premier système de multiplexage et de démultiplexage térahertz.

Grâce à un mux/demux, plusieurs signaux transitent à travers un seul canal de communication et se séparent ensuite à volonté. Ce composant essentiel permet par exemple de transporter plusieurs chaînes de télévision à la fois, ou de connecter des centaines d’utilisateurs sur un même réseau Wi-Fi. Les chercheurs ont ici utilisé deux plaques métalliques parallèles afin de guider les ondes THz. Une fente coupée laisse une partie des ondes s’échapper avec un angle lié à leur fréquence, ce qui les isole et les trie. Le débit total de données démultiplexées a ainsi pu atteindre 50 Gbit/s dans la bande 300 GHz, soit environ 1000 fois celui d’un réseau Wi-Fi standard (54 Mbit/s).

Ces travaux ont été réalisés dans le cadre de la fondation I-site Université de Lille Nord Europe, au sein du Hub « Human-Friendly Digital World ». Ils ont été soutenus par l’ANR, l’Université de Lille, l’IEMN, le CNRS, RENATECH, PIA Equipex : FLUX (Fibres optiques pour les hauts flux), le projet ExCELSiOR, le conseil régional Nord-Pas de Calais, le FEDER et le CPER « Photonics for Society ».

1 1 GHz = 109 hertz ; 1 THz = 1 000 GHz

© IEMN
Démultiplexeur orientant dans l’espace le signal télécom THz (bande 300 GHz)

Références :

Frequency-division multiplexer and demultiplexer for terahertz wireless links
J. Ma, N. J. Karl, S. Bretin, G. Ducournau & D. M. Mittleman
Nature Communications 8, Article number: 729 (2017)
DOI :10.1038/s41467-017-00877-x
https://www.nature.com/articles/s41467-017-00877-x
Contact chercheur :
Guillaume Ducournau – IEMN

Contact communication INSIS :
insis.communication@cnrs.fr

Seminar: Embedded many-body perturbation theory for organic electronics

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Jing Li

Jing Li
Institut Néel, CNRS and Grenoble Alpes University
Equipe : Théorie de la matière condensée
Tuesday, October 24th 11.30 am/ Salle du conseil LCI

Abstract :
The description of the electronic and optical properties of complex supramolecular systems such as
those of interest in organic electronics represents a severe challenge for first principles techniques,
owing to the large molecular dimensions and to the ubiquitous presence of disorder. We will report
on our original hybrid QM/MM scheme merging many-body perturbation theory (GW formalism
and Bethe-Salpeter equation) with accurate classical polarizable models of atomistic resolution. Our
results for bulk pentacene prove that the gap is insensitive to the partitioning of molecules in QM
and MM subsystems, as a result of the mutual compensation of quantum and classical
polarizabilities, clarifying the relation between polarization energy and charge delocalization. Our
embedded GW calculations, are capable to accurately describe ionization energies and electron
affinities at crystal surfaces of penatcene and perfluoropentacene from first principles.

The electronic and optical properties of the paradigmatic F4TCNQ-doped pentacene in the lowdoping
limit are investigated by a combination of state-of-the-art GW and Berthe-Salpeter manybody
ab initio methods accounting for environmental screening effects, and a carefully
parametrized model Hamiltonian. We demonstrate that while the acceptor level lies very deep in the
gap, the inclusion of electron-hole interactions strongly stabilizes dopant-semiconductor charge
transfer states and, together with spin statistics and structural relaxation effects, rationalize the
possibility for room-temperature dopant ionization. Our findings reconcile available experimental
data, shedding light on the partial vs. full charge transfer scenario discussed in the literature, and
question the relevance of the standard classification in shallow or deep impurity levels prevailing
for inorganic semiconductors.

References :
J. Li, G. D’Avino, I. Duchemin, D. Beljonne, X. Blase, J. Phys. Chem. Lett. 7, 2814 (2016)
J. Li, G. D’Avino, A. Pershin, D. Jacquemin , I. Duchemin, D. Beljonne, X. Blase, Phys. Rev.
Materials, 1, 025602 (2017)

Une journée autour de l’électronique imprimée

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En partenariat avec l’association AFELIM, CAPTRONIC et l’IEMN vous proposent une journée autour de l’électronique imprimée au sein de l’IEMN afin de découvrir le développement de la filière et des multiples applications.

Objectif :  Faire un tour d’horizon des différents maillons de la chaîne : innovations, formulations, impressions, afin d’identifier les applications possibles.

PROGRAMME

  • 10H00 Accueil des participants
  • 10h30 Introduction
    Présentation de CAPTRONIC, Edmond PATERNOGA
  • 10H50 Présentation AFELIM, association française de l’électronique imprimée
    Anne-Lise MARECHAL, AFELIM
  • 11H00 Encres argent et autres matériaux pour circuits
    Henri HAPPY, IEMN
  • 11H30 Capteurs sur substrats souples
    Christophe MATHIEU, LINXENS
  • 12H00 L’impression « électronisée »
    Laurent LENGLET, CENTRE TECHNIQUE DU PAPIER
  • 12H30 Buffet
  • 14H00 Encres et colles pour l’électronique imprimée
    Alexandre LONG, PROTAVIC INTERNATIONAL
  • 14H30 Application : Dalles tactiles
    Laurent SCHNEIDER, KERDAINO
  • 15H00 Le papier devient intelligent
    Victor MADELAINE, ARJOWIGGINS CREATIVE PAPERS
  • 15H30 Présentation de la plateforme technologique LEAF
    Emmanuel DUBOIS, IEMN
    Conclusions : Opportunités et Besoins potentiels, Questions/Réponses
  • 16H00 Visite de la plateforme LEAF

INFORMATIONS PRATIQUES

Date et lieu : Jeudi 19 octobre 2017 de 10h00 à 16h00
Institut d’Electronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie
Avenue Poincaré – CS 60069 – 59652 VILLENEUVE D’ASCQ CEDEX

Prix  : Gratuit, les frais de cette journée sont pris en charge par Cap’tronic

Contact  : Edmond PATERNOGA – paternoga@captronic.fr

Une journée autour de l’électronique imprimée

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En partenariat avec l’association AFELIM, CAPTRONIC et l’IEMN vous proposent une journée autour de l’électronique imprimée au sein de l’IEMN afin de découvrir le développement de la filière et des multiples applications.

Objectif :  Faire un tour d’horizon des différents maillons de la chaîne : innovations, formulations, impressions, afin d’identifier les applications possibles.

PROGRAMME

  • 10H00 Accueil des participants
  • 10h30 Introduction
    Présentation de CAPTRONIC, Edmond PATERNOGA
  • 10H50 Présentation AFELIM, association française de l’électronique imprimée
    Anne-Lise MARECHAL, AFELIM
  • 11H00 Encres argent et autres matériaux pour circuits
    Henri HAPPY, IEMN
  • 11H30 Capteurs sur substrats souples
    Christophe MATHIEU, LINXENS
  • 12H00 L’impression « électronisée »
    Laurent LENGLET, CENTRE TECHNIQUE DU PAPIER
  • 12H30 Buffet
  • 14H00 Encres et colles pour l’électronique imprimée
    Alexandre LONG, PROTAVIC INTERNATIONAL
  • 14H30 Application : Dalles tactiles
    Laurent SCHNEIDER, KERDAINO
  • 15H00 Le papier devient intelligent
    Victor MADELAINE, ARJOWIGGINS CREATIVE PAPERS
  • 15H30 Présentation de la plateforme technologique LEAF
    Emmanuel DUBOIS, IEMN
    Conclusions : Opportunités et Besoins potentiels, Questions/Réponses
  • 16H00 Visite de la plateforme LEAF

INFORMATIONS PRATIQUES

Date et lieu : Jeudi 19 octobre 2017 de 10h00 à 16h00
Institut d’Electronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie
Avenue Poincaré – CS 60069 – 59652 VILLENEUVE D’ASCQ CEDEX

Prix  : Gratuit, les frais de cette journée sont pris en charge par Cap’tronic

Contact  : Edmond PATERNOGA – paternoga@captronic.fr

Seminar: Scalable High-Throughput mm-Wave “Wireless Fiber” Systems

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Amin Arbabian
Assistant Professor, Department of Electrical Engineering
Stanford University
Wednesday, October 18th 11am / IEMN Amphitheater

Abstract:
Commercial mm-wave systems are addressing a variety of applications in communication and radar. However, scaling of these systems to larger throughputs and spatial coverage is limited by hardware constraints. This work explores challenges in the silicon integration of scalable high-throughput “Wireless Fiber’’ links that use the spatial and spectral degrees of freedom by exploiting multiplexing in LoS MIMO environments and at extremely high bandwidths. We examine tradeoffs in the partitioning of functionality between the transmitter and receiver as well as the analog and digital domains and investigate a new scalable analog processing architecture for the receiver network. The design of a 4×4 160 Gbps system will be discussed. In addition to this system, we will also present an energy-efficient 130GHz 12.5Gbps OOK system operating with 1.55pJ/bit/m at >5m range. Mm-wave plastic dielectric waveguides for high-speed links and signal distribution in mm-wave systems will also be discussed.

Short Bio:
Amin Arbabian received his Ph.D. degree in EECS from UC Berkeley in 2011 and in 2012 joined Stanford University, as an Assistant Professor of Electrical Engineering. His research interests are in mm-wave and high-frequency circuits and systems, imaging technologies, and ultra-low power sensors and implantable devices. Prof. Arbabian currently serves on the steering committee of RFIC, the technical program committees of RFIC and ESSCIRC, and as associate editor of the IEEE Solid-State Circuits Letters (SSC-L) and the IEEE Journal of Electromagnetics, RF and Microwaves in Medicine and Biology (J-ERM). He is the recipient or co-recipient of the 2016 Stanford University Tau Beta Pi Award for Excellence in Undergraduate Teaching, 2015 NSF CAREER award, 2014 DARPA Young Faculty Award (YFA) including the Director’s Fellowship in 2016, 2013 Hellman faculty scholarship, and best paper awards from several conferences including ISSCC (2010), VLSI Circuits (2014), RFIC symposium (2nd place, 2008 and 2011), ICUWB (2013), PIERS (2015), and the MTT-S BioWireless symposium (2016).

Seminar: Silicon Integrated Systems for Healthcare

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Amin Arbabian
Assistant Professor, Department of Electrical Engineering
Stanford University
Wednesday, October 18th 5.30 pm / Amphi Jean Noël Decarpigny, ISEN Lille

Abstract:
Advances in healthcare technologies have mainly focused on therapeutics, interventional procedures, and “late-stage” diagnostics. These steps have undergone significant improvements, leading to higher survival rates and enhancements in quality of life. Nevertheless, current trends are unsustainable due to the inadequate outcomes on specific critical diseases and skyrocketing national healthcare costs. An important example is cancer, where mortality rates have not seen major improvements, even with the tremendous technological advances in diagnostic imaging tools over the last four decades.

In this talk I will outline our efforts in better marrying technology and healthcare with new systems that 1) enable continuous “Nyquist” imaging and screening to enable preventive/predictive care, and 2) introduce smart implants for precision monitoring and closed-loop therapies. Preventive screening through continuous monitoring has the potential to fundamentally revamp our understanding of disease as well as targeted therapy. Today, the human body is monitored infrequently, perhaps on an annual basis and with a low “resolution”. This is in contrast with advanced electronic systems (many of which our community designs and ships), which are frequently monitored and calibrated. I will summarize a few example projects that aim to address these issues, including portable, semiconductor-based, “Tricorder” imaging systems, ultrasound-powered implantable devices that can measure, detect, and act upon local physiological changes through closed-loop neuromodulation or “electroceuticals”, and finally our new investigation of a noninvasive methods of neuromodulation based on ultrasonic excitation.

Short Bio:
Amin Arbabian received his Ph.D. degree in EECS from UC Berkeley in 2011 and in 2012 joined Stanford University, as an Assistant Professor of Electrical Engineering. His research interests are in mm-wave and high-frequency circuits and systems, imaging technologies, and ultra-low power sensors and implantable devices. Prof. Arbabian currently serves on the steering committee of RFIC, the technical program committees of RFIC and ESSCIRC, and as associate editor of the IEEE Solid-State Circuits Letters (SSC-L) and the IEEE Journal of Electromagnetics, RF and Microwaves in Medicine and Biology (J-ERM). He is the recipient or co-recipient of the 2016 Stanford University Tau Beta Pi Award for Excellence in Undergraduate Teaching, 2015 NSF CAREER award, 2014 DARPA Young Faculty Award (YFA) including the Director’s Fellowship in 2016, 2013 Hellman faculty scholarship, and best paper awards from several conferences including ISSCC (2010), VLSI Circuits (2014), RFIC symposium (2nd place, 2008 and 2011), ICUWB (2013), PIERS (2015), and the MTT-S BioWireless symposium (2016).