Modeling and FEM Simulations of MEMS Devices

Objectifs du cours

At the end of the course participants will be able to:

  • Understand the principles of finite elements simulation (FEM) of a variety of MEMS devices, its applications and the different types of useful studies. 
  • Learn the methodology and workflow for finite elements simulation with the help of  powerful commercial software, widely used in academic and industrial environments.
  • Perform advanced analysis of MEMS systems involving the interplay of different physical phenomena (multiphysics simulations).

The concepts addressed in the lecture will be illustrated in the form of live demos.

All participants will receive the course supporting material and a CD-ROM with the models and the examples presented. The participants will also receive a two-week time-limited version of the software used during the course.

Participants should bring their own laptops for the exercise session (the room is not equipped with computers).

Public cible

The course is addressed to scientists and engineers with a physics or micro-technical background and familiarity with the concepts of MEMS devices.

Contenu

Fundamental concepts

Introduction to the theory of structural mechanics and electromagnetics

Special considerations at the micro-scale

Fundamentals of FEM for MEMS simulations

  1. Discretization
  2. Concept of moving mesh
  3. Equation Solvers
 

Applications - Part I:

  1. Cantilever beams
  2. Electrostatic actuation
  3. Piezoelectricity
  4. Surface Acoustic Wave (SAW) devices

 

 --- Lunch break ---

 

Advanced topics

Applications - Part II:

  • Thermal actuators
  • Joule Heating
  • Thermoelectric effect

 

Live Demos

  • Sensors
  • Actuators
  • Hints on different Study types

Exercise session using the software COMSOL Multiphysics

Closing remarks / Course End

 

Enseignants

Valentina Troncale a obtenu son diplôme de physicien (MSc) à l’Università degli Studi di Milano, dans le domaine de la Physique Nucléaire et de la Matière Condensée. Déjà depuis son travail de Master, elle a travaillé au CERN sur un projet de recherche concernant l’optimisation de faisceaux ISOL pour des applications en physique fondamentale. Ella a ensuite étudié à l’EPFL, dans le Laboratoire de Physique des Nanostructures, où elle a obtenu en 2010 le titre de Docteur ès Sciences Physiques, avec un travail de thèse sur les propriétés optiques des boîtes quantiques à semi-conducteur.

Après une collaboration avec l’Institut de Mathématiques Appliquées de l’Université de Lausanne, elle a travaillé chez l’IBM Research Laboratory à Zürich, dans le domaine de la nanoélectronique, où elle a développé des dispositifs MEMS intégrants des nano fils à semi-conducteur, pour des applications thermoélectriques à l’échelle nanométrique.

Dr. Troncale fait partie du Team des Ingénieurs COMSOL depuis Juin 2013.

Thierry Luthy a obtenu son diplôme de physicien à l’université de Neuchâtel dans le domaine de la supraconductivité. Suite à ses études, il y a travaillé à l’EMPA de Dübendorf sur un projet de recherche focalisé sur les essais non-destructifs ultrasoniques sur les céramiques haute technologie. Il a accompli en 2003 sa dissertation à l’ETH de Zürich dans la recherche et le développement d’un procédé d’injection pour la fabrication de matériaux composites.

Dr. Luthy travaille dans l’entreprise COMSOL Multiphysics GmbH à Zürich depuis 2006, où il est responsable de l’assistance technique, de l’organisation de séminaires, workshops, cours de formation avancée et de la vente en Suisse.

Informations et inscription

Ce cours n'est pas agendé en ce moment. Veuillez nous contacter en cas d'intérêt.
Dès 5 personnes interessées, nous vous contacterons pour chercher une date qui vous convient.

Durée

1 day

Langue du cours

Anglais

Enseignant(s)

Informations et inscription

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Durée

1 day

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Anglais

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