Journée Nanotechnologies

Projet NANOSCOOPE (ICAM, AISEN, IEMN) et pôles de compétitivité (Maud, Up-Tex, i-Trans, Team2, NSL)

 

Développement des nanomatériaux et nanotechnologies en Région Nord – Pas de Calais : enjeux et perspectives
25 juin 2014 – 9h30 à 17h – IEMN, Cité Scientifique, Avenue Poincaré, 59652 Villeneuve d’Ascq

 

Le projet NANOSCOOPE est un projet chercheurs-citoyens financé par la Région Nord – Pas de Calais et consacré aux enjeux du développement des nanomatériaux et nanotechnologies. En lien à différents pôles de compétitivité de la Région, le projet organise le mercredi 25 juin une journée à destination spécifique du monde socio-économique. Les nanotechnologies sont riches de promesses dans de nombreux domaines (matériaux, énergie, santé, textile, électronique, bâtiment, etc.), mais de nombreuses incertitudes (notamment sanitaires) pèsent sur leur développement. L’objet de la journée est de présenter des applications faisant usage des nanomatériaux et nanotechnologies, et de questionner le contexte règlementaire, sanitaire et sociétal dans lequel elles s’inscrivent. Il s’agira également de susciter une réflexion collective sur les avantages et les risques liés aux différentes avancées en ce domaine.


Programme détaillé

Inscription gratuite et obligatoire par courriel à :
fernand.doridot@icam.fr


 

Rencontre thématique “Phononique, Métamatériaux acoustiques, Optomécanique”


La prochaine réunion du groupe thématique GT2 du GDR “Ondes” aura lieu les 19 et 20 Juin 2014 au laboratoire central de l’IEMN, Villeneuve d’Ascq

 

Journée du 19 juin 2014 Journée du 20 juin 2014
La première journée sera consacrée aux matériaux phononiques avec le but de favoriser les échanges entre nos deux communautés. Trois exposés sont prévus pour présenter les thématiques générales sur les cristaux phononiques, les métamatériaux acoustiques et l’interaction du son et de la lumière dans les structures optomécaniques :
Vincent Tournat (LAUM, Université du Maine) :
Cristaux granulaires phononiques : non-linéarités et influence de la micro-rotation
Geoffroy Lerosey (Institut Langevin, espci
) :
Matériaux composites localement résonants: métamatériaux ou cristaux pho(t/n)oniques sub-longueur d’onde ? Le cas des canettes de soda en acoustique
Ivan Favero (Laboratoire MPQ, Université Paris-Diderot) :
On-chip nano-optomechanics
La deuxième journée portera sur des thèmes traditionnels du GDR et pourra couvrir toutes les thématiques du GT2 (nano-optique, cristaux photoniques, métamatériaux, microcavités, milieux complexes, biophotonique).
Cette rencontre permettra à chacun de soumettre sa dernière contribution, achevée ou en cours, avec une attention particulière donnée aux travaux des doctorants. Les contributions peuvent être présentées sous forme de communication orale ou par affiche.

 

Soumission des contributions :

Merci d’envoyer vos contributions (1 page de résumé au format PDF en utilisant le canevas suivant : canevas.doc )
– à Yan Pennec (yan.pennec@univ-lille1.fr) pour la première journée
– ou à Eric Lheurette (eric.lheurette@iemn.univ-lille1.fr) pour la deuxième.

Nous demandons à toutes les personnes participant à la réunion (présentant un exposé ou non) de s’inscrire auprès de Yan Pennec (yan.pennec@univ-lille1.fr) ou de Eric Lheurette (eric.lheurette@iemn.univ-lille1.fr), en remplissant la fiche d’inscription page suivante : inscription.doc

 

Inscription obligatoire (pour des questions d’organisation de repas)
Date limite (inscription et soumission des résumés) : 23 Mai 2014

 

Demandes de remboursement par le GDR

Toute demande de remboursement des frais de transport et d’hébergement sera examinée par les organisateurs de la manifestation. En cas d’approbation, une fiche de renseignements sera transmise au bénéficiaire et devra être retournée à Karima Lamrid (gestion-gdrondes@supelec.fr) pour un remboursement a posteriori. Les demandes motivées doivent être transmises (yan.pennec@univ-lille1.fr, eric.lheurette@iemn.univ-lille1.fr) le 23 Mai 2014 au plus tard.

 

Yan Pennec (yan.pennec@univ-lille1.fr),
Vincent Laude (vincent.laude@femto-st.fr)
Eric Lheurette (eric.lheurette@iemn.univ-lille1.fr)
Eric Cassan (eric.cassan@ief.fr)
Alexandre Bouhelier (alexandre.bouhelier@u-bourgogne.fr)

 

 

 

 

Journées Nationales du Réseau Doctoral en Microélectronique

Pour la 2ème fois depuis la création des JNRDM, l’événement aura lieu à Lille les 26-27-28 mai 2014. Cette 17ème édition est organisée par l’IEMN sur le site de l’Université Lille 1 – Sciences et Technologies, dans les locaux de l’École Centrale de Lille.

L’objectif de ces journées est de permettre aux jeunes chercheurs de présenter leurs travaux dans le cadre du rassemblement des acteurs de la recherche française en micro-nanoélectronique. Cette conférence est donc l’opportunité pour les doctorants, les partenaires industriels et les chercheurs de se rencontrer et d’échanger sur l’ensemble des thématiques concernant la microélectronique et les nanotechnologies, renforçant ainsi le réseau à l’échelle nationale, notamment au travers des pôles français du RDEMN.

Un peu d’histoire ….

C’est dans le cadre du fort développement de la microélectronique et des nanotechnologies que s’est créé en 1998 le Réseau Doctoral Européen en Micro Nanoélectronique (RDEMN). Ce réseau, soutenu par le Ministère de l’Éducation Nationale, de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche, est géré par des doctorants et des responsables permanents du Comité national de Formation en Microélectronique (CNFM).

Depuis sa création, le réseau soutient l’organisation des Journées Nationales du Réseau Doctoral en Microélectronique (JNRDM) qui se déroulent chaque année pendant trois jours. L’originalité de cette conférence réside dans le fait que son comité de pilotage est uniquement composé de doctorants. Les JNRDM sont l’évènement majeur annuel du RDEMN. Cette manifestation est ouverte à l’ensemble des acteurs de la communauté scientifique en micro-nanoélectronique.

150 intervenants sont attendus et les sessions seront accessibles à tout public.

Les JNRDM offrent la possibilité d’échanger des idées nouvelles et de se tenir informé(e) des avancements les plus récents sur les thématiques actuelles de recherche en micro-nanoélectronique.

Date de limite de soumission : Close depuis le 16 mars 2014
Notification d’acceptation : 31 mars 2014

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JNRDM 2014

Journées Nationales du Réseau Doctoral en Microéletronique

Pour 2ème fois depuis la création des JNRDM, l’événement aura lieu à Lille les 26-27-28 mai 2014. Cette 17ème édition est organisée par l’IEMN sur le site de l’Université Lille 1 – Sciences et Technologies, dans les locaux de l’École Centrale de Lille.

L’objectif de ces journées est de permettre aux jeunes chercheurs de présenter leurs travaux dans le cadre du rassemblement des acteurs de la recherche française en micro-nanoélectronique. Cette conférence est donc l’opportunité pour les doctorants, les partenaires industriels et les chercheurs de se rencontrer et d’échanger sur l’ensemble des thématiques concernant la microélectronique et les nanotechnologies, renforçant ainsi le réseau à l’échelle nationale, notamment au travers des pôles français du RDEMN.

Un peu d’histoire ….

C’est dans le cadre du fort développement de la microélectronique et des nanotechnologies que s’est créé en 1998 le Réseau Doctoral Européen en Micro Nanoélectronique (RDEMN). Ce réseau, soutenu par le Ministère de l’Éducation Nationale, de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche, est géré par des doctorants et des responsables permanents du Comité national de Formation en Microélectronique (CNFM).

Depuis sa création, le réseau soutient l’organisation des Journées Nationales du Réseau Doctoral en Microélectronique (JNRDM) qui se déroulent chaque année pendant trois jours. L’originalité de cette conférence réside dans le fait que son comité de pilotage est uniquement composé de doctorants. Les JNRDM sont l’évènement majeur annuel du RDEMN. Cette manifestation est ouverte à l’ensemble des acteurs de la communauté scientifique en micro-nanoélectronique.

150 intervenants sont attendus et les sessions seront accessibles à tout public.

Les JNRDM offrent la possibilité d’échanger des idées nouvelles et de se tenir informé(e) des avancements les plus récents sur les thématiques actuelles de recherche en micro-nanoélectronique.

Date de limite de soumission : Close depuis le 16 mars 2014
Notification d’acceptation : 31 mars 2014

 

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IEMN and EpiGaN : a record combination of specific on-resistance and breakdown voltage

Institute of Electronic, Microelectronic and Nanotechnology (IEMN) in France and EpiGaN nv in Belgium have claimed a record combination of specific on-resistance and breakdown voltage for a double heterostructure field-effect transistor (DHFET) using a gallium nitride (GaN) channel and aluminium nitride (AlN) barrier on silicon (Si) substrate [Nicolas Herbecq et al, Appl. Phys. Express, vol7, p034103, 2014].

The team tackled leakage problems from substrate conduction by locally removing silicon from beneath critical parts of the device to achieve a breakdown voltage of 1.9kV with a specific on-resistance of 1.6mΩ-cm2.

The epitaxial nitride semiconductor layers for the transistor (Figure 1) were grown by metal-organic chemical vapor deposition (MOCVD) on 4-inch silicon (111) substrates. The 3nm silicon nitride (SiN) layer produced in-situ in the MOCVD reaction chamber provided early passivation and also prevented strain relaxation and increased surface robustness.

 

Schematic of AlN/GaN/AlGaN DHFET with local substrate removal.

The use of an AlN barrier gave a high electron carrier density of 2.3×1013/cm2 with mobility 990cm2/V-s. The sheet resistance was 280Ω/square. The device included an AlGaN back-barrier/buffer to further improve breakdown performance by reducing leakage.

The transistor fabrication began with titanium/aluminium/nickel/gold ohmic contact formation on the AlN layer after etching through the cap layer. The contact metals were annealed at 875°C. The devices were isolated with nitrogen implantation.

Fabrication continued with plasma-enhance chemical vapor deposition (PECVD) of 50nm SiN. The gate was formed by etching through the SiN to the AlN layer with a low-damage low-power sulfur hexafluoride (SF6) plasma and then depositing nickel/gold as the gate metal. The gate was 1.5μm long and 50μm wide. The gate-source spacing was 1.5μm. The distance between the gate and drain electrodes varied from 2μm up to 15μm. The gate was extended 0.75μm in the drain direction to create a field-plate.

The backside processing involved thinning and polishing the Si substrate down to 230μm, followed by local deep reactive-ion etch to the AlGaN buffer layer using the ‘Bosch process’ on a Surface Technology Systems tool. The Bosch technique involves a sequence of passivation and etch steps, which results in reproducible vertical walls and allows high aspect ratios to be achieved.

The local etch removed material around the drain contact. One potential drawback of the removal of material is degradation of thermal dissipation. The trenches were 20μm wide, extending over the gate-drain region.

The DC performance of the devices with local backside etching did show reduced performance in terms of maximum drain current and peak transconductance. In devices with 15μm gate-drain spacing, the maximum drain current without local Si removal was 0.7A/mm. This was reduced 28% to 0.5A/mm with Si removal. These values corresponded to specific on-resistances of 1.3mΩ-cm2 and 1.6mΩ-cm2 for the devices without and with Si removal, respectively. The researchers attributed the difference to self-heating effects due to inadequate thermal dissipation with local Si removal. High temperature reduces channel mobility in GaN-based devices.

Both devices had a low off-state current less than 10μA/mm, despite the lack of gate insulation.

Benchmarking of specific on-resistance versus breakdown voltage of GaN-on-Si transistors rated above 1kV.

Three-terminal breakdown voltage measurements were carried out in a ‘deep pinch-off’ state with the gate at -5V. The breakdown current of 1mA/mm was used. The breakdown voltage for both types of device increased linearly with gate-drain distances up to 8μm. Beyond 8μm, the breakdown for devices without substrate removal saturated at around 750V. The limitation is attributed to the electric field reaching down through the thin buffer (~1.8μm) and effecting conduction through the substrate.

With local substrate removal, the breakdown voltage continued to increase linearly to 1.9kV with a gate-drain distance of 15μm. The device compares well with ‘state-of-the-art’ in terms of high breakdown voltage and low specific on-resistance.

The researchers believe the technique could be used to extend the gate-drain spacing to ~30μm, allowing 3kV blocking to be reached with less than 5mΩ-cm2 specific on-resistance. Gate insulation would reduce leakage further. The team also suggests that a thick dielectric trench fill with, for example, AlN, could reduce self-heating effects.

Visit: http://iopscience.iop.org/1882-0786/7/3/034103/article

The author Mike Cooke is a freelance technology journalist who has worked in the semiconductor and advanced technology sectors since 1997 (Ref : Semiconductor Today)

 

 

 

Conférence – Contrôle de la propagation des ondes par les cristaux phononiques

Par Charles CROENNE (groupe Acoustique)
19/02/2014 à 14h00 – Amphi. LCI

La présentation portera sur des travaux post-doctoraux réalisés à l’Université du Manitoba (Canada) puis à la City University of Hong Kong, dans le domaine du contrôle de la propagation des ondes par les cristaux phononiques. La première partie concernera l’étude de la dispersion anormale induite par la superposition de gaps de Bragg et d’hybridation dans un cristal phononique, alors que la seconde partie traitera de l’intégration de cristaux phononiques dans un modulateur acousto-optique.

Séminaire COMSOL Multiphysics

Modélisation avec COMSOL Multiphysics version  4.4 – 8 avril 2014

Découvrez les capacités de simulation numérique de COMSOL Multiphysics version  4.4 (logiciel de simulation numérique basé sur la méthode des éléments finis) lors d’un séminaire-atelier gratuit proposé à l’IEMN, au Laboratoire Central, le mardi 8 avril 2014.

Ce logiciel permet de simuler de nombreuses physiques et applications en ingénierie, et tout particulièrement les phénomènes couplés ou simulation multi-physiques : www.comsol.fr

Rendez-vous à partir de 9h30 – Amphi CERLA – Bât. P5 – USTL

Détails et inscription sur: www.comsol.fr/events/mmw/29033/

Programme de la formation :

09h30 – 10h30 / Introduction à COMSOL Multiphysics
10h30 – 12h30 / Atelier sur ordinateur: prise en main du logiciel

Chaque participant recevra une version d’évaluation de COMSOL Multiphysics.
Attention, le nombre de places est limité !

 

PANAMA – Innovation Award 2013

Le projet de recherche PANAMA
reçoit le prix CATRENE innovation award 2013
à l’occasion du European Nanoelectronics Forum

Ce prix de l’innovation constitue une reconnaissance de l’Union européenne au plus haut niveau dans le domaine de la micro et la nanoélectronique. Panama a été retenu comme le plus innovant des 40 projets sélectionnés dans le programme Catrene, programme européen qui finance la coopération entre instituts de recherche, industriels des semi-conducteurs et entreprises utilisatrices.

Les applications visées par le projet sont les communications mobiles (3G/4G), les transmissions satellites, les applications avioniques et les réseaux domestiques.

Projet CATRENE PANAMA

Le projet PANAMA proposait des innovations dans les systèmes de transmission et amplificateurs de puissance afin d’améliorer leurs performances et leur rendement. Différents types de systèmes ont été étudiés (intégrés, discrets et distribués) pour les applications suivantes: téléphones cellulaires 3/4G, stations de base pour téléphonie cellulaire 3/4G, avionique, communication par Satellite et réseau domestique. Le projet a suivi une approche “top-down” afin de permettre l’évaluation des avancées de PANAMA au niveau système de transmission complet.

L’objectif principal était le gain en rendement pour chaque application:

  • 20% pour les systèmes intégrés
  • 30% pour les systèmes discrets
  • 10% pour les systèmes distribués

Au-delà de la réalisation de ces systèmes, PANAMA devait s’appuyer sur le développement d’outils innovants pour la caractérisation, la modélisation et la simulation. Pour atteindre ces objectifs d’innovation, le projet PANAMA a rassemblé des partenaires importants des secteurs du semi-conducteur, des outils de CAO, du monde académique en provenance de France, Belgique, Pays-Bas et Espagne. Leur collaboration s’est effectuée au travers du but commun qui consistait à améliorer le rendement des chaines RF de transmission, une approche système et des architectures communes et enfin des outils communs de simulation, mesures et caractérisation. Les partenaires se sont regroupés autour de partenaires moteurs dans leur domaine d’application ainsi que l’indique la figure suivante.


Le projet PANAMA était composé de 4 sous-projets techniques en lien direct avec les innovations visées et de 2 sous-projets de gestion et dissémination. Il était géré par NXP Semiconductors France qui assurait également la coordination France. STF a pris la responsabilité du SP1, Thales celle du SP2 et du SP5. Le SP3 était géré par OMP et le SP4 par Agilent.

L’IEMN a participé aux caractérisations et design d’un certain nombre d’amplificateurs de puissance. Les réalisations émanant de ce consortium ont permis des gains en rendement en puissance ajoutée notables et cela pour des gammes de fréquences très différentes comme l’illustrent les figures ci dessous.

– Amélioration du rendement du PA Doherty PA pour Station de Base, 20% typique en utilisant du GaN, avec augmentation de la bande passante afin de supporter les systèmes de nouvelle generation
– 2 nouvelles architectures d’ADC ont été conçues (1 brevet déposé)
– Achitecture LINC innovantes avec combineur de Chiriex, PAE de environ 82% obtenue. Etude d’algorithmes de prédistorsion
– Concept innovant d’antenne à pointage vers le bas permettant de mieux cibler l’utilisateur et donc de diminuer la puissance émise

Le graphique ci-dessous présente les publications, communications et brevets réalisés lors de ce projet de trois ans.

Plublications :
– Poursuite du haut niveau de publications
– Nombre important de publications communes

Invention Disclosures:

– STF (1), LETI (2), STEB (3), NXP (7), ITP (1), KUL (2), Agilent (1)
– Agilent (1) pending IDs

Quelques résultats

– 2 PAs GaN en bande L réalisés en utilisant de nouveaux modèles MHV, qui sont à l’état de l’art :
_____. Un PA 10W avec une PAE>60%
_____. Un PA 100V avec une PAE>50%
– Une nouvelle méthodologie de conception a été appliquée à 2 PAs permettant un bon accord avec les mesures
– Un gain en rendement de 40% en utilisant l’Envelope Tracking (ET), DPD plus ET permettront d’obtenir de meilleurs résultats
– Plusieurs PAs réalisés en bandes X et S utilisant de nouvelles classes d’opération, ayant entre 40% et 50% de PAE. Ces PAs sont disponibles au catalogue MACOM

 

En savoir + sur le projet PANAMA

 

Seminar – Pr. Farzaneh Arefi-Khonsari – 31/01/2014

Pr. Farzaneh Arefi-Khonsari
Laboratoire Interfaces et Systèmes Electrochimiques LISE (UMR 8235, ParisTech).

« Elaboration des biomatériaux par les procédés plasmas »

She is currently a full professor in Chemical Engineering at the University of Pierre & Marie Curie and has been working in the field of plasma chemistry and plasma processing of polymers and plasma assisted CVD, mainly in the scope of bio-applications.

Excelsior / Anritsu Seminar

EXCELSIOR SEMINAR : 14/02/2014 – IEMN – Laboratoire Central – Villeneuve d’Ascq

Venez découvrir la puissance des nouveaux analyseurs de réseau vectoriel et leurs nouvelles applications

Des présentations techniques se dérouleront dans l’amphithéâtre et des travaux pratiques seront prévus sur les équipements Anritsu dans la salle Pierre Armand.

Séminaire gratuit, UNIQUEMENT sur inscription :
http://www.anritsu.com/en-GB/Promotions/Vstar-rshow/registration-fr.aspx