Recherche et développement d'une nouvelle génération de bio-capteurs intégrés en technologie CMOS pour les application clinique.

par Timothy Okhai

Projet de thèse en Electronique, Optronique et Systèmes

Sous la direction de Anne-Laure Billabert.

Thèses en préparation à Paris Est en cotutelle avec l'University of South Africa , dans le cadre de École doctorale Mathématiques, Sciences et Technologies de l'Information et de la Communication (Champs-sur-Marne, Seine-et-Marne ; 2015-....) , en partenariat avec ESYCOM - Electroniques, Systèmes de Communication et Microsystèmes (laboratoire) depuis le 14-10-2014 .


  • Résumé

    Cette étude est particulièrement dirigée vers l'utilisation de capteurs optiques et des guides d'ondes optiques dans semi-conducteur complémentaire d'oxyde de métal (CMOS) des procédés de fabrication standard pour la conception et le développement de systèmes intégrés de biocapteurs sur puce qui peut surveiller un large éventail de paramètres cliniques simultanément. logiciel optique avancée de simulation (RSOFT BeamPROP et RSOFT PLEIN WAVE) seront utilisés pour développer des systèmes de biocapteurs CMOS efficaces basées, en utilisant CMOS caractéristiques des matériaux, des paramètres de traitement, et les caractéristiques spectrales de CMOS Av LED. Le logiciel de simulation optique sera utilisée pour concevoir une gamme de première itération sur CMOS puce Moem capteurs micro-système. Si avalanche à base LED, fibres optiques et un réseau de détecteurs interagira latéralement avec une cavité dans laquelle les échantillons biologiques sont injectés. Les appareils sont tous être fabriqués avec la technologie CMOS. Les techniques choisies seront notamment permettre la réalisation des dimensions à l'échelle du micromètre. Cela implique que les systèmes de capteurs qui seront développés peuvent être réalisés à des dimensions micrométriques comme sondes optiques diverses qui peuvent être utilisés dans le domaine de l'ingénierie biomédicale. Le développement de nombreux dispositifs nouveaux est prévu à l'aide de cette technologie.

  • Titre traduit

    Research and development of a new generation of integrated CMOS-based biosensors for clinical application.


  • Résumé

    This study is particularly directed towards the use of optical sensors and optical waveguides in standard complementary metal oxide semiconductor (CMOS) fabrication processes for the design and development of integrated on-chip biosensor systems that can monitor a wide range of clinical parameters simultaneously. Advanced optical simulation software (RSOFT BeamPROP and RSOFT FULL WAVE) will be used to develop effective CMOS based biosensor systems, using CMOS materials characteristics, processing parameters, and the spectral characteristics of CMOS Av LED's. The optical simulation software will be used to design a range of first iteration on-CMOS chip MOEM micro-system sensors. Si Avalanche-based LEDs, optical waveguides and an array of detectors will interface laterally with a cavity into which biological samples are injected. The devices are all to be fabricated with CMOS technology. The chosen techniques will particularly enable realization of micrometer scale dimensions. This implies that the sensor systems to be developed can be realized at micrometer dimensions as diverse optical probes that can be used in the biomedical engineering field. The development of many novel devices is anticipated using this technology.