Descriptif

PHY573A – Micro and Nano electronics Experimental Design

This experimental project proposes to address education, with a close approach to the profession of engineer in R & D project, current and future technologies used in micro and nanoelectronics. The projects will be carried out in pairs and offer great freedom in the issues addressed. Three themes will potentially be offered to the students' choice:

FPGA programmable logic circuits

This course is devoted to the design and effective implementation of a synchronous logic circuit, in the form of a programming project carried out in pairs, using a platform based on reconfigurable circuits (FPGA: Field-Programmable Gate Arrays). Examples of projects already carried out: digital watch, microprocessor, digital oscilloscope, audio synthesizer, MD5 coprocessor, video controller.

Nanocomponents based on carbon nanotubes

The objective of this experimental module is to implement the design of transistor based on carbon nanotubes. In more detail, the synthesis of carbon nanotubes by CVD approach, the characterization of the latter (SEM and TEM microscopy) and finally the design and characterization of transistors based on these nanotubes will be discussed here. Part of this experimental project will be carried out in the THALES clean room.

Instrumentation electronics: design of an NMR spectrometer

The objective of this experimental teaching is to design, by a block diagram approach, a small but functional NMR spectrometer based on the physical principle of Nuclear Magnetic Resonance. Students will thus approach the multiple concepts of electronics (micro-processing, impedance matching, reflection, very low noise measurements, Radio Frequency electronics, modulation, ...) around a Nuclear Magnetic Resonance spectrometry bench. The student personalizes his project by developing one of the many themes around this NMR instrumentation: the design/or use of digital circuits based on ARM microcontrollers and/or FPGA devices (works are done on Mbed, Arduino, Redpitaya, Altera…  development boards), the design of analog electronics Radio Frequency or Low Frequencies boards, physical measurements (chemical shift, relaxation time, diffusion ...), numerical simulation, signal processing, noise measurement (noise factor), evolution towards MRI (1D) imaging.

Numerus clausus: 20

Assessment methods: Oral presentation and written report

Course language : French or English
no prerequisites

Credits ECTS : 5

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PHY573A - Conception expérimentale micro et nanoélectronique

Cet enseignement de projets expérimentaux se propose d’aborder, avec une approche proche du métier d’ingénieur en projet de R&D, les technologies actuelles et futures mises en œuvre en micro et nanoélectronique. Les projets seront réalisés en binôme et offrent une grande liberté dans les problématiques abordées. Trois thématiques seront potentiellement proposées au choix des élèves :

Circuits logiques programmables FPGA

Ce cours est consacré à la conception et à la mise en œuvre effective d'un circuit logique synchrone, sous la forme d'un projet de programmation mené en binôme, utilisant une plateforme à base de circuits reconfigurables (FPGA : Field-Programmable Gate Arrays).
Exemples de projets déjà réalisés : montre numérique, microprocesseur, oscilloscope numérique, synthétiseur audio, coprocesseur MD5, contrôleur vidéo.

Nano-composants à base de nanotubes de carbone

L'objectif de ce module à caractère expérimental est de mettre en œuvre la conception de transistor à base de nanotubes de carbone. De manière plus détaillée, seront abordées ici la synthèse des nanotubes de carbones par approche CVD, la caractérisation de ces derniers (microscopie SEM et TEM) et enfin la conception et la caractérisation des transistors à base de ces nanotubes. Une partie de ce projet expérimental sera réalisée dans la salle blanche de THALES.


Electronique d’instrumentation : conception d’un spectromètre RMN

L’objectif de cet enseignement expérimental est de concevoir, par approche schéma blocs, un petit spectromètre RMN élémentaire mais fonctionnel à partir du principe physique de la Résonance Magnétique Nucléaire. Les élèves aborderont ainsi les multiples concepts de l'électronique d'instrumentation (adaptions d’impédance, réflexion, mesures à très faible bruit, électronique Radio Fréquence, modulation, ...) autour d'un banc de spectrométrie par Résonance Magnétique Nucléaire. L’étudiant(e) personnalise son projet en développant un des nombreux thèmes autour de l’instrumentation RMN : la conception de circuits numériques à base de microcontrôleurs ARMN et/ou de FPGA (cartes de développements Mbed, Arduino, Redpitaya, Altera De*), la conception d’électronique analogique Radio Fréquence ou Basses Fréquences , Les mesures physiques (déplacement chimique, temps de relaxation, diffusion…), la simulation numérique, le traitement du signal, la mesure de bruit (facteur de bruit), l’évolution vers l’imagerie IRM (1D).

numerus clausus: 20

Modalités d'évaluation : Présentation orale et rapport écrit
Langue du cours : Français ou Anglais
Pas de prérequis

Credits ECTS : 5