Micro- and Nanosystems

Orientation micro et nanosystème (MNS)

La spécialisation en micro- et nanosystèmes est faite pour vous si :

Vous êtes intéressés par les causes et les mécanismes des phénomènes naturels
Vous vous êtes passionnées par leur application dans la technologie actuelle
Vous voulez participer au développement de systèmes permettant à l'homme d'interagir avec la nature au niveau de la cellule, de molécules ou de l'atome.
Et vous êtes intéressés au potentiel économique de ces technologies futures.

But de l'approfondissement

Cette orientation est un approfondissement de la formation de l'ingénieur EPFL en microtechnique.

Un micro- ou nanosystème résulte de la combinaison et de l'interaction de plusieurs éléments de taille micro- ou nanométrique. Les composants d'un tel système peuvent être micro- (nano-) mécaniques comme des leviers, des canaux pour la microfluidique, des éléments optiques (micro-lentilles), magnétiques ou encore avoir une fonction électronique. Ces composants s'assemblent en sous-systèmes comme des micropompes ou des circuits électroniques complexes. Ensemble, ils constituent des micro- ou nanosystèmes qui remplissent des fonctions avancées : On les retrouve entre autres comme senseurs intelligents (de masse, d'accélération, de champ magnétique, d'odeur,...), comme laboratoire d'analyse biochimique réduit à l'échelle d'une puce (lab-on-a-chip), comme microactuateur ou nanorobot. Ces systèmes sont principalement fabriqués grâce à des dérivés des techniques qui ont permis l'essor de la microélectronique.

Les étudiants qui choisissent la spécialisation en micro et nanosystèmes vont approfondir leurs connaissances en microélectronique, microsenseurs et microactuateurs et se familiariseront avec les technologies de micro et nanofabrication correspondantes. Ils se préparent ainsi à travailler à frontière entre l'électronique et les autres micro- et nanotechnologies émergeantes pour pousser encore plus loin les possibilités offertes par cette rencontre et en explorer opportunités scientifiques.

Microelectronics Popovic (hiver, 2 h) 2 ECTS

Objectifs : les étudiants seront capables d'analyser les relations entre la structure des principaux dispositifs microélectroniques et leurs caractéristiques électriques, ainsi que de comprendre le rôle et le comportement des dispositifs dans un circuit intégré.

Microsystèmes : lois d'échelle Renaud - Shea (été, 2 h) 2 ECTS

Objectifs : présentation générale des effets physiques dominants et des lois d'échelle (scaling laws) qui s'appliquent lors de la miniaturisation des capteurs et des actionneurs dans les microsystèmes. Montrer les limites dans les petites dimensions. Plusieurs exemples tirés d'articles de recherche sont présentés pour chaque cas.

Technologie des microstructures III Gijs (hiver, 3 h) 3 ECTS

Objectifs : les technologies de microfabrication sont à la base de chaque réalisation ou application de microsystèmes. Ce cours vise à donner les notions de base de la vaste palette de procédés et technologies de microfabrication qui existent aujourd'hui, notamment les technologies de pointe utilisées hors salle blanche. Aussi des exemples d'utilisation de ces techniques pour la réalisation de microsystèmes pour des applications biomédicales seront discutés, notamment des capteurs de glucose et d'ADN, des dispositifs microfluidiques pour la bio-séparation et des systèmes 'Lab-on-a-Chip'.

Microélectronique et microsystèmes I, II Travaux pratiques Renaud - Popovic (hiver 2 h, été 2 h) 4 ECTS

Objectifs : acquérir une expérience pratique des techniques expérimentales en microélectronique et en microsystèmes. Exercer le sens critique par des simulations numériques des procédés de fabrication et du comportement électrique de composants intégrés. Apprendre à présenter un travail personnel.

Libre choix selon la liste des options conseillées pour l'orientation MNS dans le plan d'étude de la section.

Des cours non conseillés pour l'orientation MNS et des cours hors plan d'étude microtechnique nécessitent impérativement l'accord du conseiller d'études de l'orientation MNS, qui devra être communiqué au secrétariat de la section.

Deux projets de semestre (hiver 12 h, été 12 h) seront choisis parmi ceux proposés par les professeurs (voir propositions de projets).

Afin d'élargir le spectre de connaissance des étudiants, les deux projets de semestre doivent être effectués chez deux professeurs différents.

Deux projets SHS sont à faire (hiver 3 h, été 3 h)

Après l'obtention de 60 ECTS, le travail pratique de Master peut être choisi parmi ceux proposés par les professeurs affiliés à la section de microtechnique (voir propositions de projets).