Laboratoire de l'Intégration du Matériau au Système

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LASER and Terahertz Test Team

Présentation

L’activité de l’équipe « Laser & Terahertz test Team » est de créer et d’utiliser des techniques d’analyses optique, laser et terahertz, pour le diagnostic des objets microélectroniques. Parmi les techniques nous trouvons trois domaines d’application spécifiques : L’analyse de la sensibilité aux effets des radiations, la détection de défauts et l’injection de fautes.

L’analyse de la sensibilité aux effets des radiations est traitée en simulant l’effet d’une particule ionisante directe (ions lourds spatiaux, protons atmosphériques) ou indirecte (neutrons atmosphériques) en remplaçant cette particule par une impulsion laser ultracourte. L’avantage du laser réside dans le fait de pouvoir localiser précisément, dans l’espace (résolution micrométrique) et dans le temps (résolution picoseconde) l’effet ionisant. Il est donc possible d’identifier des zones sensibles pour permettre le durcissement des composants ou des systèmes à application sensible (aérospatiale, transports terrestres,….). Chaque zone sensible peut être délimitée en volume et sur une fenêtre de fonctionnement temporelle.

La détection de défauts entre dans le cadre de l’analyse de défaillance des circuits intégrés. Les techniques optiques (émission de photons), laser (OBIC, OBIRCH, LVP, LTEM) et terahertz (EOPTR) permettent l’utilisation de différents types d’interaction avec le circuit en vue d’une détection précise d’un défaut (fissure, amorphisation du semiconducteur, court-circuit, circuit ouvert). Cette étape est nécessaire à la mise en œuvre d’analyse physique permettant d’identifier la nature du défaut.

L’injection de fautes concerne l’évaluation de la robustesse des circuits sécurisés. Cette injection peut être faite en envoyant un faisceau laser en différents points de la puce ou une onde terahertz à large spectre sur le composant.

Les différentes techniques mises en œuvre sont de types « pompe » (perturbation du fonctionnement du circuit par création de charges libres), « sonde » (analyse du faisceau laser après traversée du substrat et réflexion sur les différentes interfaces, sans perturber le fonctionnement du circuit) et « pompe-sonde » (induction d’une perturbation par laser et analyse des conséquences de cette perturbation par laser ou onde térahertz).

L’ensemble des composants et matériaux employés en microélectronique et optoélectronique sont adressés par cette activité.

L’activité de l’équipe s’appuie sur la plateforme expérimentale ATLAS (développée grace au support de la région Aquitaine) ainsi que sur des moyens de simulations électriques et TCAD.

De part son action de recherche, l'équipe a participé à l'implémentation de différentes techniques laser en milieu industriel ainsi qu'à la création de l'entreprise PULSCAN.

Les principales collaborations de l’équipe sont avec les partenaires suivants : CNES, ESA, ONERA, Airbus Group, TRAD, ST Microelectronic, SERMA technologie, ATMEL, Naval Research Laboratory (USA), Vanderbilt University (USA), Centre for Integrated Circuit Failure Analysis and Reliability (Singapour).

Membres

Permanent people

 

FD.jpg téléchargement pm
Dean LEWIS, PR,

Frédéric DARRACQ, MCF

Jean-Paul GUILLET, MCF Frédéric FAUQUET, Ingénieur d'étude CNRS Pascal FOUILLAT, PR Patrick MOUNAIX, DR CNRS Responsable d'équipe
damien  
Damien Bigourd ; CR CNRS  Coralie Fourcade Dutin : Post doc  

 

 

 

Non permanent people

 PhD

AC    
Quentin Cassar, PhD  Mingming Pan, PhD t Jean Baptiste PERRAUD, Postdoc  Adrien Chopard, PhD   Olivia Zurita Miranda   Moses Eshovo OJO
   
Djeber Guendouz  

Alumni

   IMG 2693  
Joyce BOU SLEIMAN, Doctorante Amel ALIBADI, Doctorante Corinna Koch Dandolo      

Internship

  evgenei   Resized 20191206 152200 5470
      
Pierre Louis Phelix           ,  Evgeniy Odlyanitskiy    i  Coralie Fourcade Dutin : Post doc 

 

 

 


Compétences

 

 Compétences

  • Test par faisceau laser et terahertz pour la détection de défauts dans les composants et matériaux.
  • Analyse de la sensibilité des circuits et systèmes aux effets des rayonnements.
  • Injection de fautes par laser et onde terahertz.
  • Caractérisation terahertz de structures, matériaux, composants et systèmes électroniques.

Dans la presse /sur le net : 

2020

Imagerie Rapide Temps réel 
http://lytid.com/case-study/real-time-thz-imaging/

Imagerie de cellules cancéreuses 

https://www.ims-bordeaux.fr/fr/actualites/actualites/136-evenement/743-pas-de-coloration-gain-de-temps-les-ondes-terahertz-peuvent-imager-un-cancer-du-sein-a-un-stade-precoce-sans-coloration

 

Articles les echos/France inter

https://www.ims-bordeaux.fr/fr/actualites/actualites/720-la-revolution-des-terahertz

et dans le journal du CNRS

  https://lejournal.cnrs.fr/articles/la-revolution-des-ondes-terahertz 

 

Highlights 2020

MATÉRIELS ET EXPÉRIENCES DISPONIBLES :

Équipements disponibles 

Sources

TPS Spectra 3000 Teraview 0.1-4.5THz

            XY mapping in core chamber

            Cooling unit 

            External gantry for spectro reflexion imaging :  large samples, TOF tomography

TPS  spectra 4000 : Teraview 0.1-4.5THz

            Reflexion , transmission spectroscopy , imaging 

            Two fiber heads

Synview FMCW system           

            100, 300GHz : Amplitude and phase

            Reflexion, transmission rotation 

Gunn Sources 

            Terasense , millitech , WAZA,

             87 (40mw), 90 (57mw) , 261(0.6mw), 300GHz (14mw)

 THz Sources 

            QCL 3,8THz

Raman spectrometer :  Portable , nanoRam , B&WTech

Atlas facilities 

             https://www.ims-bordeaux.fr/fr/plateformes/centrale-d-analyse-et-caracterisation/47-atlas

             MAitai Spectra physics : 2W, 80,fs, 600-1000nm, 80MHz

            Optics , microscope, Electronics , powermerter, spectrometer, motorized stages, etc

Home made goniometer  :  3 Rotations

             Compatible : TPS4000, CW sources

Home made Scanner : Tomography:

            All frequencies available          

Sensors 

            Schottky diodes : 100, 300GHz , VD1

            2 Pyrodetectors : Gentec

            Power meter THz Ptb 

            HEMT , Photoswitches : IEMN, EKSPLA, Menlow, Terasense

            

Camera 

            Passive camera , 90GHz MC2 technology
            FLIR IR Camera

 

PUBLICATION DANS DES JOURNAUX INTERNATIONAUX;

 

 

2020

Using soy protein in the three-component phantom for breast cancer mimicking
Cassar, Q. ; Lykina, A.A. ; Lepeshkin, A.I. ; Baranenko, D.A. ; Kravtsenyuk, O.V. ; Mounaix, P. ; Guillet, J.-P. ; Smolyanskaya, O.A.
Dans : Journal of Physics: Conference Series
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02891061

Efficient compact modelling of UTC-photodiode towards terahertz communication system design
Mukherjee, Chhandak ; Natrella, Michele ; Seddon, James ; Graham, Chris ; Mounaix, Patrick ; Renaud, Cyril ; Maneux, Cristell
Dans : Solid-State Electronics
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02651295

Guided Reflectometry Imaging Unit using Millimeter Wave FMCW Radars
Pan, M ; Chopard, A. ; Fauquet, F. ; Mounaix, P. ; Guillet, J.-P
Dans : Terahertz Science and Technology IEEE TRANSACTIONS ON TERAHERTZ SCIENCE AND TECHNOLOGY
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02896005

Guided terahertz pulse reflectometry with double photoconductive antenna
Pan, Mingming ; Cassar, Quentin ; Fauquet, Frederic ; Humbert, Georges ; Mounaix, Patrick ; Guillet, Jean-Paul
Dans : Applied optics
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02476707

Terahertz Phase Retrieval Imaging in Reflection
Petrov, Nikolai ; Perraud, Jean-Baptiste ; Chopard, Adrien ; Guillet, Jean-Paul ; Smolyanskaya, Olga ; Mounaix, Patrick
Dans : Optics Letters
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02891064

Spectral correlation of four wave mixing generated in a photonic crystal fiber pumped by a chirped pulse
Robert, Paul ; Fourcade-Dutin, Coralie ; Dauliat, Romain ; Jamier, Raphaël ; Muñoz-Marco, Hector ; Perez-Millan, Pere ; Dudley, John ; Roy, Philippe ; Maillotte, Herve ; Bigourd, Damien
Dans : Optics Letters
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-029658

2019

 Iterative Tree Algorithm to Evaluate Terahertz Signal Contribution of Specific Optical Paths within Multi-Layered Materials

Cassar, Quentin ; Chopard, Adrien ; Fauquet, Frederic ; Guillet, Jean-Paul ; Pan, Mingming ; Perraud, Jean-Baptiste ; Mounaix, Patrick
Dans : IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology
https://hal.univ-grenoble-alpes.fr/hal-02335825

Terahertz Spectroscopy and Quantum Mechanical Simulations of Crystalline Copper-Containing Historical Pigments
Kleist, Elyse ; Koch Dandolo, Corinna ; Guillet, Jean-Paul ; Mounaix, Patrick ; Korter, Timothy
Dans : Journal of Physical Chemistry A
https://hal.univ-grenoble-alpes.fr/hal-02009689

Scanning laser terahertz near-field reflection imaging system
Okada, Kosuke ; Serita, Kazunori ; Zang, Zirui ; Murakami, Hironaru ; Kawayama, Iwao ; Cassar, Quentin ; Macgrogan, Gaetan ; Guillet, Jean-Paul ; Mounaix, Patrick ; Tonouchi, Masayoshi
Dans : Applied Physics Express
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02347269

Shape-from-focus for real-time terahertz 3D imaging
Perraud, J.-B. ; Guillet, J.-P. ; Redon, O. ; Simoens, F. ; Mounaix, Patrick
Dans : Optics Letters
https://hal.univ-grenoble-alpes.fr/hal-02009683

Ex Vivo Breast Tumor Identification: Advances Toward a Silicon-Based Terahertz Near-Field Imaging Sensor
Pfeiffer, Ullrich ; Zimmer, Thomas ; Hillger, Philipp ; Jain, Ritesh ; Grzyb, Janusz ; Bucher, Thomas ; Cassar, Quentin ; Macgrogan, Gaetan ; Guillet, Jean-Paul ; Mounaix, Patrick
Dans : IEEE Microwave Magazine
https://hal.univ-grenoble-alpes.fr/hal-02890448

Ex Vivo Breast Tumor Identification: Advances Toward a Silicon-Based Terahertz Near-Field Imaging Sensor
Pfeiffer, Ullrich ; Hillger, Philipp ; Jain, Ritesh ; Grzyb, Janusz ; Bucher, Thomas ; Cassar, Quentin ; Macgrogan, Gaetan ; Guillet, Jean-Paul ; Mounaix, Patrick ; Zimmer, Thomas
Dans : IEEE Microwave Magazine
https://hal.univ-grenoble-alpes.fr/hal-02335761

Multimodal Optical Diagnostics of Glycated Biological Tissues
Smolyanskaya, O. ; Lazareva, E. ; Nalegaev, S. ; Petrov, N. ; Zaytsev, K. ; Timoshina, P. ; Tuchina, D. ; Toropova, Ya. ; Kornyushin, O. ; Babenko, A. Yu. ; Guillet, J.-P. ; Tuchin, V.
Dans : Биохимия / Biochemistry
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02342804

 

2018


Pilot study of freshly excised breast tissue response in the 300 – 600 GHz range
Cassar, Quentin ; Al-Ibadi, Amel ; Mavarani, Laven ; Hillger, Philipp ; Grzyb, Janusz ; Macgrogan, Gaetan ; Zimmer, Thomas ; Pfeiffer, Ullrich ; Guillet, Jean-Paul ; Mounaix, Patrick
Dans : Biomedical optics express
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01923517

Terahertz frequency modulated continuous wave imaging advanced data processing for art painting analysis
Dandolo, Corinna ; Guillet, Jean-Paul ; Ma, Xue ; Fauquet, Frederic ; Roux, Marie ; Mounaix, Patrick
Dans : Optics Express
https://hal-univ-bourgogne.archives-ouvertes.fr/hal-01718044

Terahertz pulse time-domain holography method for phase imaging of breast tissue
Hillger, Philipp ; Jain, Ritesh ; Grzyb, Janusz ; Forster, Wolfgang ; Heinemann, Bernd ; Macgrogan, Gaetan ; Mounaix, Patrick ; Zimmer, Thomas ; Pfeiffer, Ullrich
Dans : IEEE Journal of Solid-State Circuits
https://hal.univ-grenoble-alpes.fr/hal-02335929

NearSense – Advances Towards a Silicon-Based Terahertz Near-Field Imaging Sensor for Ex Vivo Breast Tumour Identification
Mounaix, Patrick ; Mavarani, Laven ; Hillger, Philipp ; Bucher, Thomas ; Grzyb, Janusz ; Cassar, Quentin ; Al-Ibadi, Amel ; Zimmer, Thomas ; Macgrogan, Gaetan ; Guillet, Jean-Paul ; Pfeiffer, Ullrich
Dans : Frequenz
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01745775

Terahertz biophotonics as a tool for studies of dielectric and spectral properties of biological tissues and liquids
Smolyanskaya, O.A. ; Chernomyrdin, N.V. ; Konovko, A.A. ; Zaytsev, I. ; Ozheredov, I. ; Guillet, Jean-Paul ; Cherkasova, P. ; Nazarov, M.M. ; Kozlov, S.A. ; Kistenev, Yu. ; Coutaz, J.-L. ; Mounaix, P. ; Vaks, V.L. ; Son, H. ; Cheon, H. ; Wallace, V.P. ; Feldman, Yu. ; Popov, I. ; Yaroslavsky, A.N. ; Shkurinov, A.P. ; Tuchin, V.V.
Dans : Progress in Quantum Electronics
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01923488

2017

 2D and 3D Terahertz Imaging and X-Rays CT for Sigillography Study, M Fabre, R Durand, L Bassel, B Recur, H Balacey, JB Sleiman, Journal of Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves, 1-12 , 2017

 Art Painting Diagnostic Before Restoration with Terahertz and Millimeter Waves, JP Guillet, M Roux, K Wang, X Ma, F Fauquet, H Balacey, B Recur,  Journal of Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves, 1-11 2017, 

2016

 Bulk magnetic terahertz metamaterials based on dielectric microspheres ,M. Šindler, C. Kadlec, F. Dominec, P. Kužel, C. Elissalde, A. Kassas, J. Lesseur, D. Bernard, P. Mounaix, and H. Němec, Optics Express,Vol. 24, Issue 16,,pp. 18340-18345 (2016)

 Liquid index matching for 2D and 3D terahertz imaging, Applied Optics, Vol. 55,  Issue 32, pp. 9185-9192 (2016) •https://doi.org/10.1364/AO.55.009185

 Splitting of magnetic dipole modes in anisotropic TiO2 micro-spheres. Irina Khromova1−∗, Petr Kuzel, Igal Brener, John L. Reno, U-Chan Chung Seu, Catherine Elissalde, Mario Maglione, Patrick Mounaix, and Oleg Mitrofanov  Laser and Photonics review , 10 (4), 698-698 june 2016.

 Advanced Processing Sequence for 3-D THz Imaging H Balacey, B Recur, JB Perraud, JB Sleiman, JP Guillet, P Mounaix, IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology 6 (2), 191-198 2016

 Terahertz imaging and tomography as efficient instruments for testing polymer additive manufacturing objectsJB Perraud, AF Obaton, J Bou-Sleiman, B Recur, H Balacey, F Darracq, ...Applied optics 55 (13), 3462-3467,2016.

2015 

Quantitative analysis of RDX/PETN mixtures by terahertz time domain spectroscopy, JB Sleiman, B Bousquet, N Palka, P Mounaix Applied spectroscopy 69 (12), 1464-14712015.

 Low frequency noise effect on terahertz tomography  J.P. Guillet, B. Recur,H. Balacey,J. Bou Sleiman,F. Darracq,D. Lewis, and P. Mounaix, Applied Optics 54 (22), 6758-6762 2015.

 

 

News

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          PROJETS SCIENTIFIQUES

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2014-2017

NRA 

PHYTH Imagerie THz pour l ‘analyse de la dégradation des grottes en Dordogne

 

Iramat, PAcea, LOMA-IMS 

3ans

2015-2018

Region CEA Tech

Contrat 3R3D CeaTECH

RNA

CEA Leti , Plateforme ISO CEATech : Imagerie rapide 3D THz 

 

Contrat CNES

Apport de la spectroimagerie à la recherche de défaillance de circuits

CNES

 
 

Nearsense , 

Spectro imagerie de tissues biologiques  

DFG 

DFG (Allemagne) Partenaire Univ Wuppertal, Institut Bergonié (Bordeaux) 

2016

Farsense

Spectro e de tissues cancéreux

Region Aquitaine

3ans Institut Bergonié (Bordeaux

 

Contrat Européen

EURANET Metrami

CND d’implants médicaux obtenus par impression 3D

 

LNE (fr) BAM (DE) PTB (DE) VTT/MIKES (FI) DFM (DK) , FAU (DE° Uni Nottingham (UK) Aalto Univ (FI) DTI (DK) UASU ( Austria) 

2017

FUI ATHERMO

confidentiel

BPI 

ATR, Airbus , Nethis, RDVision, Imagerie multispectrale pour la maintenance aéronautique

2018

Nearsense  V2 

Imageur Champ proche THz

DFG 

DFG ( Allemagne) Partenaire Univ Wuppertal , Institut Bergonié (Bordeaux) 

2018

Gis Albatros

CND matériaux aéronautique

GIS

Thales

2018

Projet SaphYr 

CND matériaux aéronautique

NRA 

Thales , R&D vision

2018

Projet Lytid 

confidentiel

Ciffre ANTRT

Thèse 

2019

Projet Terascope   NRA  
Publications

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