Systèmes Micro-Nano-Electro-Mécanique

Description

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.  

Objectifs

Cet atelier a pour objectif de simuler, fabriquer et caractériser de nouveaux capteurs de type micro-nanosystème grâce à l'exploitation des micro et nano technologies. 
A la fin de ce module, l'étudiant devra maitriser les bases théoriques, les techniques de conceptions, de réalisation et de caractérisations de nouveaux capteurs Micro et Nanosystèmes et être capable de caractériser et expertiser des dispositifs ces échelles micrométriques et nanométriques.

Le fil directeur de la formation est de privilégier d'une part le travail expérimental par groupe autour de thèmes très applicatifs et d'autre part de renforcer le lien entre les cours théoriques de leur cursus et les notions dont ils auront besoin au cours de leur future vie professionnelle. Dans ce cadre, la conduite d'un projet permettra alors à l'étudiant d'effectuer une synthèse bibliographique et de développer un sujet d'étude sur ces nouveaux capteurs dont les applications portent dans de nombreux secteurs e.g. micro-nanoélectronique, aéronautique, médecine.

Pré-requis

Physique des semiconducteurs et des microsystèmes
Connaissances de base en Physique du solide (niveau Master 1) 

Évaluation

L’évaluation des acquis d’apprentissage est réalisée en continu tout le long du semestre. En fonction des enseignements, elle peut prendre différentes formes : examen écrit, oral, compte-rendu, rapport écrit, évaluation par les pairs…

En bref

Crédits ECTS :

Nombre d’heures : 35.5

EN 1 Clic

ENT

Rejoindre
les équipes

Marchés publics

Soutenir l'excellence

Fondation
INSA
Taxe
apprentissage

INSA Toulouse
135 avenue de Rangueil
31077 Toulouse cedex 4
Tél : 05 61 55 95 13
Fax : 05 61 55 95 00

J'ai toujours été passionné par les avions. 

Après une rentrée en classe préparatoire, il réalise rapidement que ce modèle ne lui correspond pas pleinement. Il trouve alors à l'INSA un équilibre entre exigence académique et ouverture à d'autres centres d'intérêt.

J'aimais aussi lire, sortir, avoir une vie en dehors des études. 

Le choix du génie électrique s'impose ensuite naturellement. Pour celui qui rêve d'aéronautique, cette spécialité représente alors « le centre nerveux des avions ».

 

De la technologie au collectif

Diplômé, après des stages à Motorola, Jean-Marie Garigue rejoint Alcatel, où il travaille sur des systèmes de traitement du signal et de l'image pour satellites. Guidé par son goût pour les technologies, il poursuit ensuite son parcours chez Alcatel puis Thales, dans des domaines aussi variés que les radars, la cybersécurité, la navigation, l'observation optique ou les télécommunications spatiales.

Au fil des années, se renforce cette idée que la performance technique seule ne suffit pas.

La performance technique a besoin de la performance collective pour conserver une longueur d'avance. 

Cette conviction l'amène vers le management de projets puis vers des fonctions de direction. Dans une famille d'enseignants où l'accomplissement collectif comptait davantage que les titres, il voit dans ces responsabilités une occasion d'agir sur la transformation des organisations, leur compétitivité et leur avenir.

Ces responsabilités nourrissent également chez lui un véritable sens entrepreneurial. Au fil de sa carrière, il a vu des entreprises prospérer, se transformer ou parfois disparaître faute d'avoir su anticiper les évolutions de leur marché. Pour lui, l'ingénieur a donc aussi un rôle à jouer dans la capacité des organisations à innover, à se réinventer et à préparer l'avenir.

Après plus de vingt ans chez Thales Alésia Space, il choisit de découvrir un nouvel univers en rejoignant la division avionique de Thales, en tant que responsable de l’ingénierie des équipements, avant d'intégrer Airbus en 2020. Une étape importante pour celui qui se dit particulièrement attaché à la dimension européenne du groupe et à son ancrage territorial.

Diversité, ouverture et sens pratique

Malgré un parcours qui l'a conduit vers de hautes responsabilités industrielles, Jean-Marie Garigue reste profondément attaché au modèle de formation de l'INSA. Il en retient d'abord la diversité. « J'ai eu beaucoup de plaisir à découvrir l'international, à côtoyer des étudiants tunisiens, norvégiens et bien d'autres. Cela ouvre les horizons. »

Cette expérience lui paraît aujourd'hui essentielle dans des entreprises mondiales comme Airbus, où la diversité des parcours nourrit la qualité des décisions.
Il souligne également la force du modèle des sciences appliquées. Les travaux pratiques, les projets et le contact avec le terrain développent un sens concret de la résolution de problèmes qu'il continue de valoriser chez les jeunes ingénieurs.
Mais, à ses yeux, l'INSA forme surtout des ingénieurs capables d'aller au-delà de la technique.

Comprendre le monde pour agir

Jean-Marie Garigue insiste sur l'importance des humanités dans la formation. Elles développent la capacité à analyser, argumenter et dialoguer avec des acteurs très différents. « Les ingénieurs doivent être capables de s'intégrer dans leur environnement et de comprendre le monde dans lequel ils agissent. »

Lecteur d'histoire des sciences et de conquête spatiale, il considère qu'aucune innovation ne peut être pensée indépendamment de son contexte économique, social, environnemental ou géopolitique. Cette compréhension des écosystèmes est devenue selon lui une compétence essentielle. Les entreprises, les technologies et les territoires n'évoluent jamais isolément ; leur performance dépend de leur capacité à interagir avec leur environnement et à aller chercher de l'intelligence à l'extérieur.

Très attaché à sa région d'origine, le Lot, il y voit également une manière de rester connecté aux réalités humaines qui doivent entourer l'innovation.

À cela s'ajoutent d'autres marqueurs du modèle INSA auxquels il reste très attaché : les activités associatives et la pratique sportive obligatoire. « Le sport, la culture, les passions personnelles participent aussi à la formation de l'ingénieur et du développement de sa curiosité. Les entreprises ont besoin de profils ouverts sur le monde, pas seulement de spécialistes enfermés dans leur domaine. »

Former les ingénieurs de demain

Face aux défis contemporains, Jean-Marie Garigue estime que le rôle de l'ingénieur est particulièrement stratégique. Transition climatique, intelligence artificielle, souveraineté technologique ou tensions géopolitiques imposent une approche toujours plus globale des problèmes.

Les compétences scientifiques demeurent fondamentales, mais elles doivent désormais s'accompagner d'autres qualités : apprendre en permanence, exercer son esprit critique, comprendre des écosystèmes complexes et fédérer des équipes.
« Le rôle de l'ingénieur se déplace progressivement de la technique pure vers la capacité à agréger des savoirs, interagir avec différents acteurs et construire une vision. »

Des premiers satellites aux systèmes spatiaux d'Airbus, son parcours illustre une conviction forgée au fil des années : les ingénieurs de demain devront maîtriser les technologies autant que les écosystèmes dans lesquels ils évoluent.

Logo Communauté d'universités et établissements de Toulouse
Logo HR Excellence in research
Logo Bienvenue En France

Dans un souci d'alléger le texte et sans aucune discrimination de genre, l'emploi du genre masculin est utilisé à titre épicène.

INSA Toulouse
Résumé de la politique de confidentialité

Ce site utilise des cookies afin que nous puissions vous fournir la meilleure expérience utilisateur possible. Les informations sur les cookies sont stockées dans votre navigateur et remplissent des fonctions telles que vous reconnaître lorsque vous revenez sur notre site Web et aider notre équipe à comprendre les sections du site que vous trouvez les plus intéressantes et utiles.
En cliquant sur "Accepter", vous acceptez l'utilisation de cookies en provenance de ce site ainsi que notre politique de protection des données personnelles.