Descripció del projecte
L’objectiu del projecte de recerca és desenvolupar circuits integrats i arquitectures de sensat per dispositius microelectrònics MEMS. Durant els últims anys, Nanusens ha desenvolupat una sèrie d’innovadors sensors de baix cost basats en la seva tecnologia “monolithic CMOS-MEMS”. Per tal de desenvolupar productes comercialment viables basats en aquestos sensors, s’ha de dissenyar una electrònica integrada ASIC (tant a nivell d’arquitectura com d’implementació circuital) optimitzada per cada sensor concret i prou innovadora com per poder maximitzar les prestacions de cadascun dels sensors.
Les arquitectures i circuits estàndards que es poden trobar a la literatura científica estan basats en una sèrie de supòsits i especificacions de referència que no apliquen als sensors CMOS-MEMS que s’han desenvolupat (i encara s’estan desenvolupant) a Nanusens. és per això, que dins d’aquest projecte de recerca s’hauran de desenvolupar propostes creatives a nivell de sistema (arquitectura) i d’implementació (circuit integrat) que siguin adequades a les especificacions dels nous sensors.
En primer lloc es desenvoluparan circuïts per acceleròmetres CMOS-MEMS, però no es descarta que un cop finalitzada aquesta tasca es puguin fer circuïts per altres tipus de sensors MEMS depenent del temps disponible i els resultats obtinguts fins aleshores. Les tasques concretes que haurà de desenvolupar el doctorand són les següents:
– Anàlisi i comprensió del comportament físic, especificacions i problemàtica de cada sensor.
– Recerca científico-tècnica de les solucions existents fins al moment.
– Proposta d’arquitectures de sistema. Discussió tècnica de la proposta amb la resta de l’equip de disseny. Estudi dels costos de desenvolupament.
– Desenvolupament, simulació i implementació de l’arquitectura en forma de circuit integrat ASIC o prototipus discret, segons es calgui.
– Documentació i reporting de l’arquitectura i dels blocs i circuits desenvolupats pel doctorand.
– Verificació o elaboració del pla de verificació de l’ASIC desenvolupat i comprovació de les especificacions obtingudes.
– Elaborar el feedback necessari per millorar el disseny dels sensors i millorar-ne les especificacions globals del sistema.
El doctorand comptarà amb l’ajut i guia de l’equip de disseny ASIC de Nanusens, format per tres persones més, entre les que hi han dos doctors, un investigador acreditat que actuarà com a co-director de tesi i com a responsable tècnic dins de l’empresa, i un enginyer de disseny finalitzant la seva tesi doctoral. En tot cas, s’espera del doctorand que amb el desenvolupament de la tesi adquireixi el coneixement i el lideratge suficient com perquè es puguin delegar en ell els nous projectes de disseny electrònic de sensors sense requerir supervisió contínua de la seva feina.
és important recalcar que aquesta proposta de tesi s’enfoca dins de l’àmbit industrial, on es requereixen solucions viables tècnica i comercialment, i que siguin desenvolupables dins de períodes de temps acotats. En conseqüència, les principals dificultats amb les que es trobarà el doctorand, i que requeriran d’una major capacitat d’innovació són:
– Optimització del consum del sistema sensors per fer-los comparables o millors que les solucions que existeixin en el mercat.
– Acotar el cost (àrea del circuït integrat) de cara a que sigui comercialment viable.
– Maximitzar les prestacions i corregir les no-idealitats que el sensor MEMS pugui tenir per adequar-se als estàndards de la indústria.
