Le contenu de l¿enseignement s’organise autour de 5 grandes composantes :
1 – Cours de modélisation MEMS :
Ce cours présente les notions générales des MEMS et toutes les techniques de modélisations, en particulier la méthode des éléments finis. Ces techniques sont ensuite développées dans les TP de simulations suivantes.
2 – TP de Simulation :
Définir les techniques et les méthodologies de mise en œuvre d’assemblage microsystèmes en s’appuyant sur une CAO industrielle (e.g. Cadence, coventor). L’approche multi-physique de simulation (e.g. COMSOL) est ensuite privilégiée pour concevoir des capteurs et des actionneurs en silicium innovants.
3 – Micro-nanofabrication MEMS :
Réalisation et intégration en salle blanche des capteurs simulés, avec également les éléments de circuit nécessaires à leur adressage.
4 – TP de caractérisation par tests sous pointes :
Tester la viabilité et définir les caractéristiques des capteurs simulés et fabriqués par la technique de tests sous pointes. La confrontation entre caractéristiques théoriques et expérimentales est développée.
5 – Le Projet Micro-nanosystème : Il s’organise autour de deux travaux complémentaires.
A- Le responsable de l’UF choisit et fournit chaque année un MNEMS inconnu que les étudiants doivent analyser et dont ils doivent comprendre le fonctionnement en suivant un processus physique de « Reverse engineering ». Pour ce faire, ils doivent mobiliser l’ensemble des compétences techniques acquises au cours de leur cursus INSA. Ils ont à leur disposition des plateformes de caractérisation et d’instrumentation de l’école (Analyse MEB, SIMS, FIB). L’objectif est qu’à partir du MNEMS, ils comprennent d’abord les choix techniques et le cahier des charges du fabricant. Ensuite, qu’ils comprennent les étapes de fabrication et les techniques physico-chimiques qui ont permis la réalisation de l’objet.
B- Dans une perspective inverse, le responsable de l’UF propose ensuite aux étudiants de partir d’une idée ou d’un besoin pour proposer les étapes de réalisation d’un MNEMS. Il présente aux étudiants un objectif concret et utile à réaliser. Par exemple, « détecter le taux d’œstrogène dans l’eau du robinet » ou « l’auto-alimentation d’un MEMNS » ou encore « Détecter grâce à ma montre les produits phytosanitaires présents sur une pomme du marché ». En s’appuyant sur la littérature scientifique, les étudiants doivent alors tenter de proposer un outil MNEMS qui pourrait être capable de répondre à cette problématique ou idée. Ils doivent proposer une réponse aux questions « Quoi faire ? » puis « comment faire ? » pour réaliser l’idée.
