Piezoelectric Materials in RF Applications

The development of several types of mobile objects requires new devices, such as high‐performance filters, microelectromechanical systems and other components. Piezoelectric materials are crucial to reach the expected performance of mobile objects because they exhibit high quality factors and sharp resonance and some of them are compatible with collective manufacturing technologies. We reviewed the main piezoelectric materials that can be used for radio frequency (RF) applications and herein report data on some devices. The modelling of piezoelectric plates and structures in the context of electronic circuits is presented. Among RF devices, filters are the most critical as the piezoelectric material must operate at RF frequencies. The main filter structures and characterisation methods, in accordance with such operating conditions as high frequencies and high power, are also discussed

Retours d'expériences sur la mise en oeuvre d'une Licence Professionnelle internationalisée en Réseaux et Télécommunications

Dossier spécial : Formations internationalesInternational audienceUn groupe d'étudiants de la Licence Professionnelle " Réseaux Sans Fil et Sécurité " de l'IUT de Grenoble a été internationalisé depuis la rentrée 2007. Ce groupe est constitué d'étudiants provenant de divers pays, en majorité non francophones, ce qui signifie que tous les enseignements sont en anglais. L'objectif de cette formation est de mettre en oeuvre une formation anglophone, dans un contexte international. Les étudiants préparent la Licence soit en inscription directe, soit par l'intermédiaire d'accord d'échanges bilatéraux (Brésil, bientôt Malaisie ou Palestine) ou d'accords ERASMUS, ils peuvent dans ces cadres obtenir pour certains un double-diplôme. La mobilité est encouragée, y compris pour les étudiants français qui participent à l'aventur

Caractérisation et modélisation de la fiabilité des transistors et circuits millimétriques conçus en technologies BiCMOS et CMOS

De nos jours, l'industrie de la microélectronique développe des nouvelles technologies qui permettent l'obtention d'applications du quotidien alliant rapidité, basse consommation et hautes performances. Pour cela, le transistor, composant actif élémentaire et indispensable de l'électronique, voit ses dimensions miniaturisées à un rythme effréné suivant la loi de Moore de 1965. Cette réduction de dimensions permet l'implémentation de plusieurs milliards de transistors sur des surfaces de quelques millimètres carrés augmentant ainsi la densité d'intégration. Ceci conduit à une production à des coûts de fabrication constants et offre des possibilités d'achats de produits performants à un grand nombre de consommateurs. Le MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor), transistor à effet de champ, aussi appelé MOS, représente le transistor le plus utilisé dans les différents circuits issus des industries de la microélectronique. Ce transistor possède des longueurs électriques de 14 nm pour les technologies industrialisables les plus avancées et permet une densité intégration maximale spécialement pour les circuits numériques tels que les microprocesseurs. Le transistor bipolaire, dédié aux applications analogiques, fut inventé avant le transistor MOS. Cependant, son développement correspond à des noeuds technologiques de génération inférieure par rapport à celle des transistors MOS. En effet, les dimensions caractéristiques des noeuds technologiques les plus avancés pour les technologies BiCMOS sont de 55 nm. Ce type de transistor permet la mise en oeuvre de circuits nécessitant de très hautes fréquences d'opération, principalement dans le secteur des télécommunications, tels que les radars anticollisions automobiles fonctionnant à 77 GHz. Chacun de ces types de transistors possède ses propres avantages et inconvénients. Les avantages du transistor MOS reposent principalement en deux points qui sont sa capacité d'intégration et sa faible consommation lorsqu'il est utilisé pour réaliser des circuits logiques. Sachant que ces deux types de transistors sont, de nos jours, comparables du point de vue miniaturisation, les avantages offerts par le transistor bipolaire diffèrent de ceux du transistor MOS. En effet, le transistor bipolaire supporte des niveaux de courants plus élevés que celui d'un transistor MOS ce qui lui confère une meilleure capacité d'amplification de puissance. De plus, le transistor bipolaire possède une meilleure tenue en tension et surtout possède des niveaux de bruit électronique beaucoup plus faibles que ceux des transistors MOS. Ces différences notables entre les deux types de transistors guideront le choix des concepteurs suivant les spécifications des clients. L'étude qui suit concerne la fiabilité de ces deux types de transistors ainsi que celle de circuits pour les applications radio fréquences (RF) et aux longueurs d'ondes millimétriques (mmW) pour lesquels ils sont destinés. Il existe dans la littérature de nombreuses études de la fiabilité des transistors MOS. Concernant les transistors bipolaires peu d'études ont été réalisées. De plus peu d'études ont été menées sur l'impact de la fiabilité des transistors sur les circuits. L'objectif de ce travail est d'étudier le comportement de ces deux types de transistors mais aussi de les replacer dans le contexte de l'utilisateur en étudiant la fiabilité de quelques circuits parmi les plus usités dans les domaines hyperfréquence et millimétrique. Nous avons aussi essayé de montrer qu'il était possible de faire évoluer les règles de conception actuellement utilisées par les concepteurs tout en maintenant la fiabilité attendue par les clients.Nowadays, the microelectronics industry develops new technologies that allow the production of applications combining high speed, low power consumption and high performance. For this, the transistor, active elementary and essential component of electronics, sees its miniaturized dimensions at a breakneck pace following Moore's Law in 1965. This size reduction allows the implementation of several billion transistors on surfaces of a few square millimeters and increasing the integration density. This leads to a production at constant costs and offers opportunities for shopping performing products at a large number of consumers. The MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor), field effect transistor, also called MOS transistor is the most used in different circuits coming from the microelectronics industries. This transistor has electrical lengths of 14 nm for the industrially most advanced technology and allows a maximum integration density specifically for digital circuits such as microprocessors. Bipolar transistor, dedicated to analog applications, was invented before the MOS transistor. However, the characteristic dimensions of the most advanced technologies for BiCMOS technology nodes is 55 nm. This type of transistor enables the implementation of systems requiring very high frequency operation, mainly in the telecommunications industry , such as automotive collision avoidance radar operating at 77 GHz. Each of these transistors has its own advantages and disadvantages. The advantages of MOS transistor are mainly based on two points that are its integration capacity and its low power consumption when used to implement logic circuits. Knowing that these two types of transistors are, nowadays, comparable on the miniaturization aspect, benefits of bipolar transistor differ from those of the MOS transistor. Indeed, the bipolar transistor supports higher current levels than a MOS transistor which gives it a greater ability of power amplification. Moreover , the bipolar transistor has an improved breakdown voltage and especially features electronic noise levels much lower than those of the MOS transistors. These significant differences between the two transistors types will guide the designers choice according to the customer specifications. The following study relates the reliability of these two transistors types as well as circuits for radio frequency (RF) applications and millimeter wavelengths (mmW) for which they are intended. There are in the literature many studies of the reliability of MOS transistors. Regarding bipolar transistors few studies have been conducted. In addition few studies have been conducted on the impact of the reliability of transistors on circuits. The objective of this work is to study the behavior of these two types of transistors but also to place them in the user context by studying the reliability of some of most used circuits in the microwave and millimeter fields. We also tried to show that it was possible to change the design rules currently used by designers while maintaining the expected reliability by the counsumers.SAVOIE-SCD - Bib.électronique (730659901) / SudocGRENOBLE1/INP-Bib.électronique (384210012) / SudocGRENOBLE2/3-Bib.électronique (384219901) / SudocSudocFranceF

Conservation of alternative polyadenylation patterns in mammalian genes

BACKGROUND: Alternative polyadenylation is a widespread mechanism contributing to transcript diversity in eukaryotes. Over half of mammalian genes are alternatively polyadenylated. Our understanding of poly(A) site evolution is limited by the lack of a reliable identification of conserved, equivalent poly(A) sites among species. We introduce here a working definition of conserved poly(A) sites as sites that are both (i) properly aligned in human and mouse orthologous 3' untranslated regions (UTRs) and (ii) supported by EST or cDNA data in both species. RESULTS: We identified about 4800 such conserved poly(A) sites covering one third of the orthologous gene set studied. Characteristics of conserved poly(A) sites such as processing efficiency and tissue-specificity were analyzed. Conserved sites show a higher processing efficiency but no difference in tissular distribution when compared to non-conserved sites. In general, alternative poly(A) sites are species-specific and involve minor, non-conserved sites that are unlikely to play essential roles. However, there are about 500 genes with conserved tandem poly(A) sites. A significant fraction of these conserved tandems display a conserved arrangement of major/minor sites in their 3' UTR, suggesting that these alternative 3' ends may be under selection. CONCLUSION: This analysis allows us to identify potential functional alternative poly(A) sites and provides clues on the selective mechanisms at play in the appearance of multiple poly(A) sites and their maintenance in the 3' UTRs of genes

Réalisation, caractérisation et modélisation de nanofils pour application RF

Les composants nano électroniques ont fait l'objet d'intérêt marqué, au sein de la communauté des concepteurs de circuits radiofréquence au cours de ces dernières années. Non seulement ils peuvent présenter des caractéristiques intéressantes, mais ils offrent la perspective d'améliorations de la miniaturisation des composants les plus avancés. Les nanotubes de carbone et les nanofils conducteurs sont attendus comme pouvant potentiellement constituer des blocs utilisables dans les futurs circuits aux très faibles dimensions. Les conducteurs métalliques sont utilisés depuis longtemps pour réaliser des composants passifs dans les circuits intégrés radio fréquence, cependant très peu de travaux ont été menés sur des conducteurs ayant des dimensions nanométriques et fonctionnant dans le domaine millimétrique. L'objectif de cette thèse est d'exploré les propriétés RF de conducteurs métalliques aux dimensions nanométriques et la possibilité de les intégrés dans des circuits utilisant des technologies CMOS. Dans cette thèse, des lignes de transmission et des antennes intégrées sur puce, utilisant des nanofils conducteurs, ont été conçues et réalisées en utilisant un processus de fabrication "top-down". Les caractéristiques en terme de transmission de signal ont été observées expérimentalement dans le domaine millimétrique par la mesure de paramètres S. Deux types de lignes ont été conçus : des lignes micro-ruban de faible épaisseur et des lignes coplanaires. Les caractéristiques en fonction de la fréquence du signal d'excitation ont été analysées. Différents paramètres comme la largeur, l'épaisseur, le nombre de nanofils et la distance entre les nanofils ont été étudiés. De plus, un modèle de propagation basée sur des ondes quasi-TEM a été proposé pour obtenir une compréhension fine du comportement physique des nanofils. Par ailleurs, une étude approfondies concernant les techniques d'épluchage (de-embedding) a été menée afin d'améliorer la précision des mesures. En parallèle, des antennes dipôle et IFA, utilisant des nanofils, ont été réalisées pour tester la transmission sans ligne de propagation. Différentes dimensions de conducteurs et différents types de substrats ont été utilisés pour étudier leurs propriétés et obtenir les meilleures performances.Nano-electronic devices have attracted much attention for the radio frequency engineering community in recent years. They not only exhibit compelling characteristics but show promises to enhance the miniaturization of modern devices. Carbon nanotubes and conducting nanowires are believed to be potential building blocks for ultra-small chip of the future. Metallic wires have long been utilized as the passive components in the RF integrated circuit but there are very few studies on their nanoscale counterpart particularly up to millimeter-wave frequencies. The focus of this thesis is to explore RF properties of metallic nanowires and their potentials to be integrated in CMOS communication technology. In this thesis, transmission lines and on-chip antennas integrated with metallic nanowires were developed enabled by top-down fabrication processes. The signal transmission properties of such devices were characterized well into the mm-wave regime based on two-port S-parameters measurement. Two types of nano-transmission lines were designed: thin film microstrip lines and coplanar waveguides. Their transmission characteristics as a function of frequencies were analysed. Different parameters like the linewidth, thickness, number of nanowires, and the distance between the wires were examined. In addition, a quasi-TEM propagation model was proposed to provide a further insight into the physical behaviours of the nanowires. Moreover, a comprehensive study regarding the de-embedding techniques was carried out in order to improve measurement accuracy. Meanwhile, on-chip dipoles and planar meander-line inverted F antenna were implemented to test the wireless signal transmission of the metallic nanowires. Various wires dimensions and substrates were designed to exploit their characteristics thus facilitating better transmission.SAVOIE-SCD - Bib.électronique (730659901) / SudocGRENOBLE1/INP-Bib.électronique (384210012) / SudocGRENOBLE2/3-Bib.électronique (384219901) / SudocSudocFranceF

Implementation of an International "Professional" Bachelor's Degree in Wireless Networks and Security in Grenoble

6 pagesInternational audienceThe 'Professional' Bachelor's Degree programmes "Networks and Telecommunications" specialising in "Wireless Networks and Security" has existed since 2005 in Grenoble. This programme is actually the 5th and 6th semesters of a three-year degree. In order to encourage international exchanges within this programme, in September 2007 we launched as part of it an "international" group of students (fourteen) with courses taught in English, in order to attract to France both/either non French-speaking European students within the framework of the ERASMUS exchanges, and/or non-European students. This is an innovative pilot project in France since it is the first time a complete academic year of tuition has been available in English at Bachelor's degree level in the technological fields of study

Integrated Silicon Microwave and Millimeterwave Passive Components and Functions

Non

Temporal gene profiling of the 5XFAD transgenic mouse model highlights the importance of microglial activation in Alzheimer’s disease

International audienceBackground: The 5XFAD early onset mouse model of Alzheimer's disease (AD) is gaining momentum. Behavioral, electrophysiological and anatomical studies have identified age-dependent alterations that can be reminiscent of human AD. However, transcriptional changes during disease progression have not yet been investigated. To this end, we carried out a transcriptomic analysis on RNAs from the neocortex and the hippocampus of 5XFAD female mice at the ages of one, four, six and nine months (M1, M4, M6, M9). Results: Our results show a clear shift in gene expression patterns between M1 and M4. At M1, 5XFAD animals exhibit region-specific variations in gene expression patterns whereas M4 to M9 mice share a larger proportion of differentially expressed genes (DEGs) that are common to both regions. Analysis of DEGs from M4 to M9 underlines the predominance of inflammatory and immune processes in this AD mouse model. The rise in inflammation, sustained by the overexpression of genes from the complement and integrin families, is accompanied by an increased expression of transcripts involved in the NADPH oxidase complex, phagocytic processes and IFN-γ related pathways. Conclusions: Overall, our data suggest that, from M4 to M9, sustained microglial activation becomes the predominant feature and point out that both detrimental and neuroprotective mechanisms appear to be at play in this model. Furthermore, our study identifies a number of genes already known to be altered in human AD, thus confirming the use of the 5XFAD strain as a valid model for understanding AD pathogenesis and for screening potential therapeutic molecules