Projet ANR-11-NANO-0026 – MADNEMS : Microphone A Détection par jauge NEMS
Programme : Nanotechnologies et Nanosystèmes (P2N) 2011
Année de financement : 2011
Coordinateur du projet : Hélène Lhermet (COMMISSARIAT A L'ENERGIE ATOMIQUE ET AUX ENERGIES ALTERNATIVES - CENTRE DE GRENOBLE)
Partenaires : Institut des Matériaux, de Microélectronique et des Nanosciences de Provence; Laboratoire d'Électronique et de Technologie de l'Information; Laboratoire Vibrations Acoustiques; NEURELEC
Montant : 1141721.0 euros
Date de début : 2011
Durée : 36 mois
Résumé : Ce programme de recherche industrielle vise la réalisation d’un capteur microphone MEMS, basé sur un concept innovant et une technologie de type microélectronique avancée utilisant des nanofils silicium.
L’objectif principal est la conception, la réalisation et la caractérisation d’un démonstrateur microphone de très petite dimension. Deux types de marchés seront visés :
- Celui des implants auditifs qui demande des spécifications très exigeantes en termes de gamme dynamique, de consommation et de bande passante et pour lequel les microphones MEMS de l’état de l’art restent perfectibles; 
- Celui des produits électroniques grand public (téléphone portable, PDA, lecteur MP3, notebook…) pour lequel on vise un produit très faible consommation et très compact afin de réduire les coûts par rapport aux capteurs de l’état de l’art. 
Le concept innovant que l’on propose, basé sur un brevet LETI, repose sur l’utilisation d’une membrane sensible à déplacement dans le plan (contrairement à l’état de l’art où la membrane se déplace hors du plan) qui offre le double avantage :
- De décorréler la partie acoustique de la partie détection, permettant ainsi de les optimiser séparément (ce qui n’est pas possible dans l’état de l’art)
- D’utiliser un même procédé de fabrication pour le microphone et pour les accéléromètres, ce qui permet soit de co-intégrer ces deux capteurs sur la même puce, soit d’utiliser une même plateforme technologique pour ces deux types de composants, ce qui est là encore impossible avec les concepts développés dans l’état de l’art
Ce nouveau concept bénéficie également d’une détection par jauge de contrainte de type nanofil silicium (NEMS) qui offre une très grande sensibilité et donc des performances et une miniaturisation accrues, jamais démontrées jusqu’à présent et parfaitement en adéquation avec les attentes des marchés grand public et médical.
Cette étude fait appelle à des compétences de conception qui mélangent la mécanique et l’acoustique, et qui seront amenées par le LETI et le LVA. Cette structure MEMS à détection par nanofil sera couplée avec une électronique très basse consommation, domaine dont l’IM2NP est spécialiste. Le projet inclus enfin une PME, NEURELEC, spécialiste des implants cochléaires, qui apportera la vision applicative et s’impliquera fortement dans les spécifications, le traitement du signal et l’évaluation du démonstrateur final. 
Le projet est en outre fortement soutenu par un fondeur, Tronics, qui n’intervient pas dans le projet mais sera consulté dans le cadre de la valorisation du produit qui se trouve dans sa roadmap.
Par la réalisation de démonstrateurs microphones innovants, ce projet ambitieux aura pour objectif de démontrer la faisabilité et l’intérêt de l’utilisation de NEMS pour des applications grand volume et médicales, ainsi que la possibilité et la valeur ajoutée de la co-intégration des microphones et des capteurs inertiels, ce qui sera à notre connaissance une première mondiale.