L’ELECTRONIQUEA L’UNIVERSITE DE LILLEDE 1968 JUSQU’A L’AN 2000

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par Yves Crosnier

Tome 6de

l’Histoire de la Faculté des Sciences de Lilleet de l’Université de Lille1 - Sciences et Technologies

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Histoire de la Faculté des Sciences de Lilleet de l’Université des Sciences et Technologies de Lille

Tome 1: Contributions à l’Histoire de la Faculté des Sciences (1854 - 1970)

Par A.Lebrun, M. Parreau, A. Risbourg, R. Marcel, A. Boulhimsse, J. Heubel, R. Bouriquet,G. Gontier, B. Barfetty, A. Moïses

Tome 2: Le Laboratoire de Zoologie (1854 - 1970)

Par Roger Marcel et André Dhainaut

Tome 3: La Physique à Lille (du XIXème siècle à 1970)

Par René Fouret et Henri Dubois

Tome 4: L’Institut Electrotechnique (1904 - 1924) et l’Institut Electromécanique (1924 -

1969) par Arsène Risbourg, l’Institut Radiotechnique et les débuts de l’électronique (1931- 1969) par Yves Leroy, l’Automatique (1958 - 1997) par Pierre Vidal

Tome 5: Histoire de la Botanique à la Faculté des Sciences (1856 - 1970) par Robert

Bouriquet, Le Doyen Maige par Raymond Jean

Tome 6: L’Electronique à l’Université de Lille de 1968 jusqu’à l’an 2000 par Yves

Crosnier

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Avant Propos

1. Introduction

2. L'Enseignement 2.1 La licence et la maîtrise «Electronique-Electrotechnique- Automatique» (E.E.A.) 2.2 La licence et la maîtrise «Télécommunications» 2.3 La Formation des Maîtres 2.4 Le Diplôme d'Etudes Approfondies (D.E.A.) et le Doctorat d'Electronique 2.5 Les Diplômes d'Etudes Supérieures Spécialisées (D.E.S.S.) 2.6 L'Ecole Nouvelle d'Ingénieurs en Communications (E.N.I.C.) 2.7 Le Diplôme d'Etudes Universitaires Générales «T echnologies Industrielles» (D.E.U.G. T.I.) 2.8 Conclusion

3. La Recherche 3.1 Le Laboratoire A.Lebrun: Spectrométrie des solides et Mesures Automatiques

3.1.1 Spectroscopie Hertzienne : des Zéolithes aux Cristaux liquides 3.1.2 Mesures Automatiques : les bancs de mesures, le « CRESMA T », les capteurs et l'instrumentation thermique, le traitement numérique du signal

3.2 Le Laboratoire R.Gabillard: Radiopropagation et Electronique 3.2.1 La Géophysique3.2.2 Les Transports3.2.3 Les Sports Nautiques3.2.4 La Compatibilité Electromagnétique3.2.5 Les Télécommunications

3.3 Le Laboratoire E.Constant: le « C.H.S. » puis « l'I.E.M.N. » 3.3.1 Présentation générale3.3.2 De la Spectroscopie Hertzienne aux matériaux pour la Microélectronique3.3.3 Des Diodes à Avalanche aux T ransistors Microondes3.3.4 Des Circuits aux Systèmes Microondes3.3.5 L'Electromagnétisme des Circuits Microondes et l'Optoélectronique

4. Conclusion

5. Annexe I : Le Personnel du Service d'Electronique en 1968

6. Annexe II : Le Personnel du Service d'Electronique en 1992

7. Annexe III : La filière des T echniciens Supérieurs en 2ème cycle E.E.A

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Avant Propos

Comme chacun sait, l'électronique est une discipline qui doit l'essentiel de son déve-loppement aux radiocommunications et a pris son essort au début du vingtième sièclelorsque les ondes radioélectriques ont commencé à remplacer le bon vieux télégraphedans les liaisons à distance, sous la dénomination «Radiotélégraphie ». Le Nord de laFrance se devait d'accompagner cette évolution et c'est ainsi que, aux environs de1920, une station émettrice de « T.S.F. » (Télégraphie Sans Fil) avait trouvé commelocalisation la Faculté des Sciences de Lille même et, plus précisément, son Institut dePhysique de la rue Gauthier de Chatillon. Cette implantation devait être le point dedépart de l'électronique universitaire lilloise et de sa première structure d'enseigne-ment et de recherche : « l'Institut Radiotechnique », une entité tout-à-fait originalepar sa large palette de niveaux allant du technicien de base radiotélégraphiste jus-qu'aux diplômes les plus élevés de l'Enseignement Supérieur. Celui-ci, officiellementouvert en 1931, allait avoir une longue existence et prendre fin seulement vers 1969,après l'introduction des Instituts Universitaires de Technologie dans les Universités.Toute cette période fondatrice, où ont été tracées les grandes orientations de l'électro-nique lilloise, a fait l'objet d'une très vivante et très documentée présentation par moncher collègue Yves Leroy dans son ouvrage intitulé « Histoire de l'InstitutRadiotechnique de la Faculté des Sciences de Lille. 1931-1969 ».

La rétrospective d'Yves Leroy s'arrête vers 1968-1969, c'est-à-dire dans une époque degrands changements dans toutes les instances universitaires, dans lesquels les évène-ments de 1968 se trouvent surtout être un puissant catalyseur. Après cette datequelque peu mythique, le dernier tiers du vingtième siècle est une période de dévelop-pement considérable pour le monde universitaire avec la multiplication des étudiants,des enseignants-chercheurs et, en parallèle, une ouverture toujours plus large des for-mations et des laboratoires de recherche sur les besoins du monde professionnel. Pourles électroniciens universitaires lillois cette période est particulièrement faste. Ils par-ticipent pleinement à la formidable poussée technologique des semiconducteurs et destélécommunications et deviennent acteurs à part entière en matière de composants,dispositifs et systèmes dans tous les grands secteurs d'applications : aéronautique,spatial, défense, transports, instrumentation médicale, domotique... Période enthou-siasmante et euphorisante, par l'envolée d'une révolution technologique qui semble neconnaître aucune limite, les trois décennies ayant suivi 1968 constituent une magni-fique aventure et il aurait été dommage de ne pas tenter d'en coucher sur le papier lesprincipales péripéties lilloises. Il est particulièrement une personne à laquelle cedevoir de mémoire tenait à coeur : c'est le Professeur André Lebrun. Il a été monProfesseur et celui de nombre de mes collègues électroniciens. Il a bien connu l'époquehéroïque de l'Institut Radiotechnique, alors qu'il était en début de carrière, commeenseignant-chercheur en électronique. Et presque tout le monde à l'Université deLille_I le connait, au moins par ouï-dire, pour son inlassable activité et son rôle émi-nent dans la construction du campus scientifique de Villeneuve d'Ascq et, ensuite,dans la promotion de ses filières et laboratoires. Son sens aïgu de la collectivité et du« faire ensemble » ne pouvait admettre que les électroniciens de Lille I tardent plus àpoursuivre l'histoire commencée par Yves Leroy...

C'est ainsi qu'à mon départ en retraite, fin 1999, j'ai été vivement incité par leProfesseur Lebrun à reprendre le flambeau ! J'ai accepté très volontiers, quelque peueffrayé par le caractère redoutable de cette tâche mais, en même temps, très heureux depouvoir mieux connaître mes anciens collègues, comme aucune autre occasion ne mel'avait permis jusque là. Il me restait à établir une méthode de travail. Le terrain avaitété « balisé » par les amicales recommandations faites auprès des uns et des autres parle Professeur Lebrun pour qu'une aide maximale me soit apportée. J'ai ainsi pu « inter-viewer » une bonne vingtaine de mes collègues, parmi les plus chevronnés. J'ai, parailleurs, abondamment consulté les archives de l'U.F.R. I.E.E.A., les rapports d'activi-té des laboratoires et j'ai été amené à lire attentivement beaucoup de thèses, dont, audépart, je ne connaissais que les titres. Enfin, j'ai pu bénéficier d'une relecture autantefficace que bienveillante d'une demi-douzaine de mes plus anciens collègues qui, à latête de nos enseignements et de nos laboratoires, ont particulièrement bien connu lapériode allant de 1968 à 2000. De tous côtés j'ai reçu une aide précieuse grâce à laquel-le, je l'espère, erreurs et oublis sont les plus rares possibles. Je demande toute leurindulgence aux lecteurs qui, néanmoins trouveront encore des faiblesses dans ce texte,et je me tiens bien entendu à leur disposition pour remédier au mieux à celles-ci.

Yves Crosnier

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Mai 68, date charnière dans beaucoup dedomaines, a également été un tournant dansl’histoire de l’électronique à l'Université de Lilleen ouvrant la possibilité d’un large essaimagede cette discipline dans les nouvelles structuresmises sur pieds sous l’impulsion du MinistreEdgar Faure. Dans une certaine mesure, le rôledes évènements de 68 a surtout été d’accélérerune mutation qui était déjà en germe dans l’a-vant 68 au sein de ce que l'on peut considérercomme le creuset de l'électronique universitaire,c'est-à-dire : « l’Institut Radiotechnique ».

L'Institut Radiotechnique : Fondé en 1931l’Institut Radiotechnique de Lille avait constituédepuis cette date le pôle fédérateur du dévelop-pement de l’Electronique locale. En effet, struc-ture originale fondamentalement dédiée à laRadioélectricité, cet Institut allait coiffer pen-dant plus de trente cinq ans une formationconduisant au brevet de technicien supérieur,une formation de certificats d’études supérieu-res constituant une spécialisation de la Licencede Physique et, parallèlement, une activité derecherche sur les techniques radioélectriques etleurs applications. Le lecteur désireux de mieuxconnaître cette période fondatrice pourra sereporter à la très intéressante « Histoire del’Institut Radiotechnique de la Faculté desSciences de Lille. 1931 – 1969 » écrite parY.Leroy. De cette période historique on retiendracomme pionniers du développement del’Institut : O. Lambrey, R. Liébaert, R. Arnoult,A.Lebrun, A. Risbourg, M. et C. Moriamez,E.Constant et R.Gabillard. Un recrutement rela-tivement faste, à partir des années 60, allait fairecroître l’effectif du personnel de l’Institut jus-qu’à atteindre, en 1968, environ une trentaine depersonnes.

Le Département E.E.A. (Electronique-Electrotechnique-Automatique) : A la fin de1968, les évènements étant calmés, la Faculté desSciences cherche sa nouvelle organisation. UnDépartement E.E.A. a été mis sur pieds trans-itoirement en 1967 pour regrouper les

trois disciplines sœurs d’Electronique,d’Electrotechnique et d’Automatique. La majeu-re partie des électroniciens de l’ex-InstitutRadiotechnique se retrouve dans cette structurequi va être dirigée successivement par A.Lebrunpuis R.Gabillard. Ce Département E.E.A. n'est,en fait, que transitoire et précède une organisa-tion plus vaste de l'Université dont l'articulationest alors encore en gestation.

L'Unité d'Enseignement et de Recherche I.E.E.A.(Informatique-Electronique-Electrotechnique-Automatique) : En effet, au début de 1970, lestrois disciplines d' Electronique, d'Electrotechnique et d' Automatique constituentun regroupement encore plus large en étantrejointes par la toute jeune disciplined’Informatique, devenant ainsi «Unitéd’Enseignement et de Recherche I.E.E.A. » dansce qui va être l’Université des Sciences etTechniques de Lille. Le premier Directeur del’U.E.R. I.E.E.A. est P. Bacchus. Les Directeurssuivants sont C.Maizières, P.Vidal,V.Cordonnier, G. Séguier, puis, après 1984,L.Raczy et J.P. Steen dans le cadre de la transfor-mation des U.E.R. en U.F.R., le mot «Formation»remplaçant simplement le mot «Enseignement»dans le cas de l’I.E.E.A. L' U.E.R. I.E.E.A. puisl'U.F.R. I.E.E.A. vont offrir aux quatre servicesElectronique, Electrotechnique, Automatique etInformatique l'opportunité de créer des filièresd’enseignement spécifiques et de connaître unconsidérable développement sur tous les plans.Ainsi, l’Electronique, simple option terminalede la filière de Physique avant 1968, devientdonc à cette date une filière de 2ème et 3èmecycles à part entière au sein de l’E.E.A. Parcontre, l’ensemble des 1ers cycles est placé sousla responsabilité des U.E.R. par essence fonda-mentales de Physique, Mathématique et Chimie.Mais, dans cette organisation, bon nombred’Electroniciens vont intervenir pendant denombreuses années aux cotés de leurs collèguesde l’U.E.R. de Physique, et certains d’entre euxseront amenés à prendre des responsabilitésimportantes, en particulier E.Constant, M.Chivéet J.M. Wacrenier.

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1. Introduction

L' Institut Universitaire de Technologie (I.U.T.)et le Département Génie Electrique : L’équiped’électroniciens, qui avait en charge la section deB.T.S. de l’Institut Radiotechnique, reconvertittout naturellement son activité de formationdans le Département « Génie Electrique » dutout nouvel I.U.T. de Lille. R. Liébaert est le pre-mier Chef de ce Département et Y.Leroy est sonadjoint. P. Delecroix, M. Descamps, M.Lobry,F.Bliot et J.P. Fontaine sont les pionniers de l’op-tion Electronique dont la première promotionsort en 1968.

Les Sciences Appliquées et l'Ecole Universitaired'Ingénieurs de Lille (E.U.D.I.L.) : Sous la vigou-reuse impulsion de A.Lebrun une autre équiped’Electroniciens, notamment B. Boittiaux,M.Lefebvre et F. Louage, s’investit activementdans le lancement, en 1969, de ce qui n’est alorsque le Département de «Sciences Appliquées»de l’Université et deviendra en 1973-74 «EcoleUniversitaire d’Ingénieurs de Lille» (E.U.D.I.L.).Ils sont à l’origine du développement de l’option«Mesures » de la section «Informatique,Mesures, Automatique » (I.M.A.). La contribu-tion des Electroniciens s’étendra ensuite aux sec-tions «Sciences des Matériaux » et « Technico-commerciale » (I.T.E.C.). F. Louage est le pre-mier responsable de l’I.M.A. G.Salmer puisL.Raczy lui succèderont. E.Constant est un descréateurs de la section «Sciences des Matériaux »et devient son premier responsable. En 1974F.Louage deviendra Directeur de l’E.U.D.I.L.

Le Centre Université-Entreprises d'EducationPermanente (C.U.E.E.P.) : A.Lebrun, toujoursomniprésent dans le bouillonnement universi-taire de cette période, ouvre l’Université sur laformation permanente avec la création du«Centre Université-Entreprises d’EducationPermanente» (C.U.E.E.P.). Il en devient le pre-mier Directeur et entraîne avec lui quelquesElectroniciens, en particulier A.Chapoton etP.Loosfelt. Il restera de nombreuses années danscette fonction, étendant toujours plus loin sur larégion et à des publics toujours plus variés l’ac-tivité du Centre.

Au fur et à mesure des années, avec les nom-breuses créations de postes accompagnant lacroissance de l’Université, le nombre desElectroniciens va s’accroître très fortement. Lesnominations se faisant principalement au titrede créations de filières d’enseignement, dontbeaucoup hors du strict cadre de l’U.E.R.I.E.E.A., la dispersion des Electroniciens dansleurs activités de formation ne fera que croître.La dernière création particulièrement marquan-te sera celle de l’ « Ecole Nouvelle d’Ingénieursen Communications » (E.N.I.C.). Mise sur piedsen 1990, conjointement par l’Université etl’Institut National des Télécommunications(I.N.T.), celle-ci sera une opportunité de repren-dre le développement des formationsd’Electronique de l’Université en direction de cequi constitue le thème majeur de la discipline, àsavoir : les Télécommunications.

Le Centre de 3ème Cycle d'Electronique etl'Institut d'Electronique et de Microélectroniquedu Nord (I.E.M.N.) : La communauté électroni-cienne de l’Université, malgré sa relative disper-sion dans les affectations de postes d’enseigne-ment, va maintenir une certaine cohésion devues grâce aux activités de recherche dans lestrois laboratoires de E.Constant, R.Gabillard etA.Lebrun. Ceux-ci, installés en 1967 dans lesbâtiments P3 et P4 de la nouvelle Université,pérenniseront les grands axes de rechercheouverts à la fin de l’Institut Radiotechnique parun formidable développement. Dans ce déve-loppement le Centre de 3ème cycled’Electronique, administrativement rattaché àl’U.E.R. I.E.E.A., est le trait d’union assurant lacohésion entre les Electroniciens et, plus simple-ment, l’habitude d’avoir des objectifs concertéset complémentaires. Comme on va le voir dansla rubrique « Recherche » de cet opuscule de trèsgrandes réussites marqueront le développementdes laboratoires du Service d’Electronique, avec,en tout premier, la formidable expansion du«Centre Hyperfréquences et Semiconducteurs»avec, en aboutissement, la création d'une grandeUnité Mixte de Recherche du C.N.R.S: l’«Institutd’Electronique et de Microélectronique duNord» (I.E.M.N.). Celui-ci va devenir un pôlefédérateur de tout premier plan pour la recher-

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che en microélectronique au niveau régional etse hisser jusqu’au meilleur niveau internationalgrâce à la construction d'un vaste laboratoired'avant-garde. Dans un autre registre, la créa-tion du « Groupement Régional pour laRecherche dans les Transports » (G.R.T.T.) vajouer, aussi, un rôle moteur important pournombre d'équipes d'électroniciens lillois en per-mettant de donner cohésion et consistance àleurs travaux de recherche concernant les pro-jets régionaux dans le secteur des transports.

Les bases logistiques du « Serviced'Electronique» : Ce survol du devenir de lacommunauté des Electroniciens permet demieux comprendre ce que recouvre l’appellation« Service d’Electronique ». Du fait d’affectationsd’enseignement largement réparties sur plu-sieurs structures de l’Université, U.E.R. I.E.E.A.,E.U.D.I.L., I.U.T., U.E.R. de Physique,E.N.I.C…., c’est essentiellement à travers larecherche que l’identité du « Serviced’Electronique » s’est forgée, avec comme pointd’ancrage les bâtiments P3 et P4, dans l’U.E.R.I.E.E.A. La matérialisation de cet ancrage s’estfaite par l’implantation au bâtiment P3 de plu-sieurs services communs comprenant un atelierd’Electronique, pépinière de formation de nom-breux techniciens orchestrée par J. Baudet, etdes ateliers de mécanique, électricité, reprogra-phie, menuiserie…, l’ensemble couvrant prati-quement tous les besoins des laboratoires deE.Constant, R.Gabillard et A.Lebrun, et des tra-vaux pratiques des enseignements d’électro-nique de l’U.E.R. I.E.E.A. Tous ces ateliers pré-

existaient déjà dans l’Institut Radiotechnique. Ilsont fonctionné pendant presque deux décennieset certains existent encore dans l’organisationactuelle bien que la création de l'I.E.M.N. et laconstruction de ses propres locaux aient appor-té des modifications importantes. C'est notam-ment le cas de l'atelier de mécanique qui, depuis1967, occupe immuablement la majeure partiedu rez- de-chaussée du bâtiment P3. Il doit sonexceptionnelle longévité à la remise à niveaupermanente de son parc de machines outils, à lagrande stabilité de son personnel(J.C.Jennequin, P. Michon, J.C. Andries...), à lahaute qualité de ses prestations de microméca-nique face à des demandes toujours plus acroba-tiques de la part des laboratoires, et, il faut for-tement le souligner, à la rigueur insuflée par A.Risbourg, responsable de son organisation de1967 à 1990.

Au fil du temps, de 1968 aux années 90, environtrois cents personnes ont contribué à la vie du«Service d’Electronique» comme enseignants,chercheurs ou personnels techniques et admi-nistratifs.. Certains uniquement au titre de larecherche, et beaucoup à la fois aux titres del'enseignement et de la recherche. En dresserune liste chronologique complète sur si long-temps est une tâche dépassant le cadre de cetopuscule. Aussi, nous nous sommes limités àdeux pointages qui correspondent à deuxannées apparaissant comme particulièrementmarquantes : 1968 et 1992. Le lecteur intéresséen trouvera les listes dans les annexes I et II duprésent opuscule.

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2. L'enseignement

Parler des activités d'enseignement du"Service d'Electronique" nécessite, comme on l'avu précédemment, d'avoir une connaissancetrès large de ce qui s'est fait dans les différentssecteurs de formation de l'Université où desElectroniciens se sont trouvés rattachés au titrede l'Enseignement, à savoir : l'U.E.R. I.E.E.A.,l'I.U.T., l'E.U.D.I.L., les DEUGs et l'E.N.I.C.. Leslignes qui vont suivre développent surtout cequi s'est passé dans le secteur de l'U.E.R. I.E.E.A.pour la simple raison que le rédacteur de cetopuscule a beaucoup mieux connu ce secteurque les autres, y ayant effectué la plus grandepartie de sa carrière. Les enseignements qui vontêtre passés en revue sont uniquement ceux pla-cés sous la responsabilité directe de l'U.E.R.I.E.E.A. pour leur organisation, c'est-à-dire : lesfilières de 2ème et 3ème cycles dites E.E.A., ledépartement "Electronique" de l'E.N.I.C. et lapartie "Génie Electrique" du DEUG TI. En ce quiconcerne les secteurs de l'E.U.D.I.L. et de l'I.U.T.,qui fonctionnent de manière autonome avecleurs enseignements sous leurs propres respon-sabilités, nous renvoyons le lecteur aux ouvra-ges de mémoire faits dans le cadre de ces deux

entités.

Les filières de 2ème et 3ème cyclesLa période 1968-1994 a été pour l'U.E.R.

I.E.E.A. un temps de grande création d'ensei-gnements, principalement en 2ème et 3èmecycles et dans une moindre mesure en 1er cycle.En 2ème cycle les créations concernent troisfilières qui sont la licence-maîtrise E.E.A., lalicence-maîtrise Télécommunications, et la for-mation des Maîtres de l'Enseignement secondai-re.

En 3ème cycle, à côté du D.E.A.d'Electronique qui existe depuis 1964, viennents'ajouter le D.E.S.S. Microélectronique-Microondes en 1983, le D.E.S.S. Technologie etLogistique en Biologie et Médecine en 1985 et,dernier créé en 1994, le D.E.S.S.Communications Mobiles. A cela il faut ajouterla contribution importante apportée par lesElectroniciens dans la mise sur pieds, en 1984,puis dans le fonctionnement du D.E.S.S.Réseaux Câblés, qui restera sous la responsabili-té de l'U.E.R. de Physique.

2.1 Les Licence et Maîtrise E.E.A. :

La création d'une filière E.E.A. de licenceet maîtrise au niveau national en 1967 répond aubesoin devenu très aigu de formations universi-taires de deuxième cycle spécialement dédiéesaux disciplines sœurs de l'électronique, de l'au-tomatique et de l'électrotechnique pour faireface à la croissance effrénée de leurs applica-tions. L'engouement des étudiants pour ce typede formation est immédiat. La préparation laplus appropriée pour y accéder est un premiercycle universitaire classique de "Sciences de lamatière". Mais, progressivement, une demandeimportante s'instaure, venant des meilleursdiplômés d'IUT et BTS en "Génie Electrique".Leur admission partielle ou directe en deuxièmecycle va faire l'objet du travail sur dossiers d'unecommission des "dispenses", mise sur pieds dès1968 et ayant , pendant presque toute son exis-

tence, A. Risbourg pour responsable. Le lecteurdésireux d'en savoir plus à ce propos pourra sereporter à l'annexe III, en fin de cet opuscule.

Pour les électroniciens lillois la créationde cette filière complète E.E.A. est une opportu-nité très appréciée car, jusqu'alors, ils n'avaienteu la maîtrise d'œuvre que des deux certificatsd'études supérieures d'Electronique etd'Hyperfréquences, option terminale de la licen-ce de Physique pour le premier, et initiation auxspécialités du 3ème cycle d'Electronique pour lesecond. Le schéma général de la filière est, dèscette première mouture, celui qui sera conservéjusqu'à ces derniers temps, avec des découpagessuccessifs et plusieurs changements de dénomi-nations. La licence est constituée des certificatsC1 "Ondes et Matières" et C2 "Signaux etSystèmes", ce dernier comportant une partie de

mathématiques appliquées. La maîtrise compor-te un C3 et un C4 à choisir parmi les trois certi-ficats correspondant à chacune des disciplinesElectronique, Electrotechnique et Automatique.Les Electroniciens interviennent dans les C1, C2et le C3 Electronique. A partir de 1969 une sou-plesse et une possibilité de spécialisation sup-plémentaire sont ajoutées avec l'ouverture deplusieurs U4, équivalents à des demi-C4, appe-lés:Hyperfréquences,Semiconducteurs, Mesureset Electronique Enseignement, tous pris en char-ge par les Electroniciens. L' U4 "Mesures", outreson utilisation dans la Maîtrise E.E.A., constitueaussi une spécialisation d'une éphémère 5èmeannée du Département de Sciences Appliquéesavant la création de la section I.M.A. del'E.U.D.I.L. et, encore, une spécialisation de l'an-tenne lilloise du Centre National des Arts etMétiers ( C.N.A.M.). Les U4 "Hyperfréquences"et "Semiconducteurs" constituent des passagesobligés pour les étudiants voulant poursuivrevers le 3ème cycle d'électronique. Enfin, l'U4"Electronique Enseignement" est destiné à aiderles étudiants préparant les concours del'Enseignement Secondaire. Il est, aussi, trans-itoirement utilisé pour la formation en électro-nique des élèves ingénieurs de la section ITECde l'EUDIL. Une deuxième mouture de la filiè-re E.E.A., en 1978, apporte un découpage com-plet en unités. Ainsi la licence est composée de :T.M.E.E.A. (Techniques Mathématiques pourl'E.E.A.), OM (Ondes et Matières), SCS (Signaux,Circuits et Systèmes) et EE (Electronique et

Electrotechnique), où les Electroniciens ont tou-jours une contribution prépondérante. Quant àla maîtrise, une vaste panoplie est offerte à l'étu-diant avec : EN1 et EN2 (Electronique), ET1 etET2 (Electrotechnique), AU1 et AU2(Automatique) et MO (Micro-ondes), lesElectroniciens ayant en charge les deux premiè-res et la dernière de ces unités. Il est à noter queles unités "Semiconducteurs", "Mesures" et"Electronique Enseignement" ont disparu danscette deuxième mouture de la filière E.E.A.. Ellesont été remplacées par des enseignements cor-respondants intégrés, respectivement, dans leD.E.A. d'Electronique, la section I.M.A. del'E.U.D.I.L. et la formation des Maîtres del'Enseignement Secondaire. Des modificationsinterviennent encore par la suite dans l'organi-sation de la filière E.E.A. La plus marquante estcelle de 1995 qui apporte une certaine refontedans la pédagogie des travaux pratiques avecl'institution de projets individuels, appelés"T.E.R" (Travaux d'Etude et de Recherche) , etintroduit aussi la notion d'options dans laMaîtrise. Pour celle de Lille il y en a tout naturel-lement quatre. Deux sont sous la responsabilitédes Electroniciens et se rapportent, d'une part àla Microélectronique et, d'autre part, auxTélécommunications. Les deux autres optionsrelèvent des secteurs Electrotechnique etAutomatique de l'U.E.R., pérennisant ainsi ledécoupage traditionnel de l'E.E.A.

L'histoire de la filière"Télécommunications" est nettement plus aty-pique que celle de la filière E.E.A. Elle doit sacréation, en 1979, à un besoin de formation desinspecteurs-élèves de l'Institut Régionald'Enseignement des Télécommunications(I.R.E.T.), localisé à Villeneuve d'Ascq, à proxi-mité du campus scientifique universitaire. Ledésir de l'I.R.E.T. est de fournir à ses futurs cad-res une formation de niveau licence avec desenseignements académiques d'électronique etdes enseignements professionnels de télécom-

munications. Un groupe de pilotage, compre-nant Mr Champain, Directeur de l'I.R.E.T., et J.P.Dubus, A. Risbourg, Y. Druelle pour le Serviced'Electronique, met sur pieds le programmed'un licence très originale comportant des ensei-gnements d'électronique puisés dans la filièreE.E.A.et des enseignements spécifiques de télé-communications intitulés "Techniques des trans-missions et communications" (T.T.C.) et"Structures et Organisations des Réseaux"(S.O.R.).. Ceux-ci sont assurés conjointement pardes personnels de l'I.R.E.T. et par une petite

2.2 Les Licence et Maîtrise en Télécommunications, l'Institut

Régional d'Enseignement de Télécommunications (I.R.E.T.) :

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équipe d'Electroniciens animée par J.P. Dubus etY.Druelle.

Cette licence, fortement professionnali-sée, est d'emblée très attractive pour des étu-diants autres que les inspecteurs-élèves desTélécommunications. Aussi, très rapidement,apparaît le besoin de l'insérer dans une filièrecomplète de 2ème cycle, c'est-à-dire d'offrir à cesétudiants libres la possibilité d'une poursuited'études en Maîtrise. Une maîtriseTélécommunications comportant, comme lalicence, une dose importante de professionnali-sation est alors proposée par le groupe de pilo-tage. Son habilitation par le Ministère va seheurter à de nombreuses difficultés et il fautattendre 1987 pour que l'ouverture de cette for-mation puisse avoir lieu. Jusqu'à cette date c'estpar un montage constitué à partir de la filièreElectronique de la Maîtrise E.E.A. que ce problè-me est surmonté. La MaîtriseTélécommunications, comme sa devancière laLicence, comporte des enseignements spéci-

fiques dans lesquels interviennent d'une part l'é-quipe de J.P. Dubus et d'autre part l'I.R.E.T.. Ils'agit des modules "Théorie du Signal et desCommunications" (T.S.C.) et "Réseaux,Transmissions et Techniques deCommunications" ( R.T.T.C.). La vie de cettefilière Télécommunications en autonomie com-plète va être relativement brève et s'arrêter aprèssix ans de fonctionnement sous la conjonctionde deux évènements. Le premier est que, parsuite d'une réorganisation interne des forma-tions de l'organisme des Télécommunications, lalicence a cessé d'être la voix de passage obligéedes inspecteurs-élèves. Le second est la réformede la filière E.E.A. de 1995 qui autorise officielle-ment l'ouverture de mentions dans la maîtrise,dont celle de Télécommunications. A partir decette date, la filière Télécommunications se fonddans la Maîtrise E.E.A. sous la mentionTélécommunications.

2.3 La Formation des Maîtres et l'Institut Universitaire de

Formation des Maîtres (I.U.F.M.) :

Troisième filière de 2ème cycle, danslaquelle le Service Electronique se trouve impli-qué, la formation des Maîtres de l'EnseignementSecondaire a débuté vers 1970 mais il a falluattendre 1990 et la mise en place de Instituts deFormation des Maîtres ( I.U.F.M.) pour que lapréparation aux concours du CAPES dePhysique et Electricité appliquées et du CAPETde Génie Electrique acquiert une véritable auto-nomie et une vraie structuration.

C'est à C. Maizières et J.C. Beaufils,respectivement électrotechnicien et physicien del'Université, que l'on doit l'ouverture à Lille, auxenvirons de 1970, d'une préparation au CAPESes Sciences physiques avec l'option Physique etElectricité appliquées. Son programme est alorsprincipalement orienté vers l'électrotechnique. Ilne comporte pas d'automatique mais une certai-ne part d'électronique. Les enseignements sontconstitués par des fractions d'unités de la filièreE.E.A. et par l'U4 " Electronique Enseignement "qui va exister de 1969 à 1978 avec comme princi-

pal animateur M. Chivé. C'est en 1980 que laparticipation de l'Electronique va devenir plusconséquente avec l'entrée en fonctions deJ.C.DeJaeger. Celui-ci, aidé par A. Risbourg, meten route une préparation d'Electronique pour ladiscipline très spécifique des leçons et mon-tages. En 1978 la refonte de la filière E.E.A. estl'occasion d'une meilleure structuration de laformation à ce CAPES, concrétisée par la créa-tion de la licence ès Sciences physiques optionPhysique appliquée dans laquelle la contribu-tion des Electroniciens comporte un module etdemi d'électronique de base puisée dans lalicence E.E.A. Cette organisation va perdurerjusqu'en 1998, date à laquelle J.C. DeJaeger metsur pieds une option physique appliquée de lalicence E.E.A. Entre temps a eu lieu, en 1990, lelancement du pôle lillois de l'I.U.F.M. concréti-sant la volonté de l'Education Nationale demieux structurer la formation de ses ensei-gnants. J.C. DeJaeger y devient, en 1991, respon-sable des Départements de Physique et

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Electricité appliquées et de Génie Electrique.Dès lors, la préparation aux concours va êtreautonome, avec cours, travaux dirigés et mon-tages propres à l'I.U.F.M. Parmi lesElectroniciens N.Bourzgui et A.Ben Larbi sontles plus impliqués dans ces enseignements.

C'est aussi à C. Maizières que l'on doit lamise sur pieds de la préparation au CAPET deGénie Electrique, en 1980, avec, d'abord, seule-ment l'option B d'Electrotechnique et Energie.J.F.Sergent, nommé en 1980, en devient l'anima-teur principal. Comme le CAPES de Physique etElectricité appliquées, le CAPET de GénieElectrique connaît d'abord une période de rela-tive improvisation et c'est dans le cadre d'unecoopération étroite avec le Centre de Formationde l'Enseignement Technique (C.F.P.E.T.) quecette préparation prend corps progressivementvers la fin des années 80. La véritable structura-tion de la formation s'opère à partir de 1990avec, d'une part, l'ouverture de l'I.U.F.M. lilloiset, d'autre part, la mise sur pieds de la Licenced'Ingénierie Electrique qui va pouvoir servird'année préparatoire précédent les deux annéesd'I.U.F.M. Dans les années qui suivent, la licen-ce Ingénierie Electrique , outre son rôle d'annéezéro de la voie CAPET Génie Electrique, va éga-lement servir de seconde voie d'accès à la maîtri-se E.E.A., mais pour des étudiants issus d'I.U.T.

et B.T.S. Le nouveau cadre de l'I.U.F.M. offrealors à J.C.DeJaeger la possibilité de créer, en1992, l'option A d'Electronique et Automatique.Celui-ci, aidé par M. Amberg, va en être l'anima-teur très actif.

Les préparations aux agrégations dePhysique et Electricité appliquées et de GénieElectrique, bien que traditionnellement moinsencadrées que celles relatives aux CAPES etCAPET correspondants, ont quand même tou-jours fait l'objet de l'appui officiel del'Université. Dès 1968 des rudiments de prépa-ration sont mis en œuvre sous l'impulsion ducollègue physicien J.Schiltz avec la participationde G.Salmer et P.Tabourier comme électroni-ciens. Du côté de l'EEA des préparations plussubstantielles vont être mises sur pieds grâce àl'attention particulière et à la persévérance denotre collègue électrotechnicien C. Maizières, enconcertation avec son collègue physicien J.C.Beaufils. Les ouvertures de ces préparations sesituent vers 1970 pour Physique et Electricitéappliquées et aux environs de 1976 pour GénieElectrique. Par la suite, Leur partie d'électro-nique, minoritaire au programme, va alors avoiressentiellement et durablement pour anima-teurs : Y. Druelle, M.Amberg et J.C. DeJaeger.

Lors de sa création, en 1964, le D.E.A.d'Electronique vient officiellement compléter lecursus du 3ème cycle d'Electronique menant aupassage de la thèse dite de 3ème cycle qui, elle,a déjà plusieurs années d'existence. Initialementsimple année préparatoire, le D.E.A. va quasi-ment devenir un concours pour entrer en thèsedans l'un des laboratoires du Centre de 3èmecycle d'Electronique. A la base de cette évolutionil y a essentiellement la revalorisation à unniveau décent des bourses de thèses, quellesqu'en soient les provenances: EnseignementSupérieur, C.N.R.S., Défense Nationale,Industrie… La préparation d'une thèse va être,de fait, assimilée à un premier emploi, avec tou-

tes les contingences de sélection et de suivi endécoulant. A cela, il faut ajouter que le change-ment d'appellation, en 1986, de la thèse de 3èmecycle (ou d'Ingénieur Docteur ) en thèse de"Doctorat d'Université " , avec le passage à unedurée minimale de trois ans dans le cadre d'unalignement sur le PH.D., vient encore augmen-ter le poids de la formation et accentuer soncaractère professionnel. Dopée par le formida-ble développement des laboratoires participantau 3ème cycle d'Electronique, et sous la forteimpulsion des responsables successifs duD.E.A., d'abord R.Gabillard puis E.Constant en1979, cette organisation va connaître une crois-sance exceptionnelle. Dans les années 90 l'effec-

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2.4 Le Diplôme d'Etudes Approfondies (D.E.A.) et les Doctorats

d'Electronique :

tif de chaque promotion de Doctorants atteint laquarantaine et un récent recensement des thèsesd'Electronique passées de 1970 à 2000 indique

que leur nombre atteint largement 600.

2.5 Les Diplômes d'Enseignement Supérieur Spécialisé (D.E.S.S.) :

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Bien qu'ayant une certaine parenté avecla formation Doctorale d'Electronique les troisD.E.S.S. émanant du Service d'Electronique s'endifférencient fortement par leur finalité trèsciblée et une durée de seulement une année, lamoitié de celle-ci étant consacrée à des projets età un stage professionnel. Ils doivent tous troisleurs créations à la préexistence au sein duService d'Electronique, dans ses enseignementset dans ses laboratoires de recherche, d'unpotentiel hautement spécialisé et en synergiepermanente avec les milieux industriels cor-respondants.

Lancé en 1983, le D.E.S.S."Microélectronique Micro-ondes " répond à uneforte incitation des milieux socio-économiques àformer plus d'Ingénieurs dans le domaine del'Electronique. Axé sur la conception et la réali-sation technologique de composants et circuitspour les systèmes radiofréquences et micro-ondes, ce D.E.S.S. bénéficie d'emblée de l'envi-ronnement technologique du "CentreHyperfréquences et Semi-conducteurs" quedirige E.Constant. Grâce à l'action efficace deL.Raczy, il reçoit aussi le soutien décisif desMinistères de l'Education et de l'Industrie dansle cadre du vaste programme national de forma-tion intitulé "Filière Electronique". Celui-ci s'é-tendra sur une bonne partie des années 80 etsera pérennisé, à partir des années 90, dans lecadre institutionnel du "Comité National deFormation en Microélectronique", avec le Centrede Lille parmi les antennes les plus importantes.Cette aide permet à ses animateurs, Y. Crosnier,P.Kennis puis J.F.Légier, d'assurer un dévelop-pement très complet d'équipements avec sallesblanches de technologie, laboratoires de concep-tion sur ordinateurs et laboratoires de testsradiofréquences et micro-ondes, le tout étantinstallé dans les bâtiments P3 et P4.

Le D.E.S.S. "Technologies et Logistique

en Biologie et Médecine" est créé en 1985 parM.Chivé, en collaboration avec l'Université duDroit et de la Santé de Lille. Celui-ci va être sonanimateur jusqu'à la seconde moitié des années90, J.J. Fabre et L.Dubois lui succédant alors.L'idée directrice de cette création est de tirerpartie des compétences complémentaires encapteurs et instrumentation des laboratoires derecherche des deux universités Lille I et Lille IIpour fournir à des étudiants provenant essen-tiellement des filières biologiques et biochi-miques une formation pointue d'ingénierie del'instrumentation électronique en biologie etmédecine. A son programme on trouve tous lesrudiments indispensables de traitement dusignal, d'acquisition de données, traitement sta-tistique… Cette formation rencontre immédiate-ment un grand succès et de nombreux débou-chés auprès des grands laboratoires pharmaceu-tiques et des grands centres hospitaliers.Moyennant quelques adaptations, ce D.E.S.S. vaêtre régulièrement reconduit et poursuit tou-jours sa carrière.

Lancé en Octobre 1994 le D.E.S.S."Communications Mobiles " est un exemple typede réussite due à la synergie existant alors entreElectroniciens de Lille I et le milieu desTélécommunications, en l'occurrence par le biaisde l'E.N.I.C. Cette synergie, à laquelle Licence etMaîtrise de Télécommunications ont dû leursdéveloppements, va, là encore, faire merveille.Une brève incursion dans l'histoire de l'E.N.I.C.s'impose, ici, pour comprendre les circonstancesqui sont à l'origine de la création de ce D.E.S.S.A cette époque, après quatre années de fonction-nement, l'E.N.I.C. a atteint son régime de croi-sière. Les Electroniciens de Lille I ont largementcontribué à la montée en puissance de l'Ecole.J.P. Dubus, P. Kennis et B. Bonte font figures depionniers et rares sont, parmi les collèguesélectroniciens, ceux qui n'ont pas au moins une

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partie de leur activité d'enseignement dans lesnombreux modules du 1er cycle, du cycle d'ap-profondissement et du cycle de spécialisationdispensés par l'E.N.I.C. P. Kennis prend encharge la responsabilité du "DépartementElectronique" en 1992. C'est alors, en 1994, quele Directeur de l'Ecole, P. Giorgini, pressentant lavague déferlante de la téléphonie mobile, décidela création d'une nouvelle option du cycle despécialisation entièrement dédiée aux commu-nications mobiles, et suggère que l'Universitélance parallèlement un D.E.S.S. dans cette spé-cialité. P.Kennis et C.Séguinot, après de nom-breuses consultations auprès des professionnelsde l'I.N.T., de T.D.F., de l'I.N.R.E.T.S. et deDEUTSCHTELEKOM, mettent sur pieds unprogramme très professionnalisé où E.N.I.C. etD.E.S.S. sont étroitement associés. L'objectif desdeux formations est d'accompagner le dévelop-pement considérable que va connaître le télé-

phone portable en fournissant aux opérateursdes ingénieurs de terrain spécialistes de télé-communications sans fil et de réseaux cellulai-res. Le succès de la formation est à l'image decelui du téléphone portable. Deux laboratoiresspécialisés sont installés, l'un au bâtimentD.E.S.S. et l'autre au bâtiment P3, pour couvrirles besoins en logiciels d'implantation et gestiondes réseaux cellulaires et en appareils de test deradiocommunications. La moitié des enseigne-ments est assurée par des intervenants profes-sionnels, ce qui constitue un record pour uneformation d'origine universitaire. Le rôle de P.Kennis et C. Séguinot dans ce contexte trèsinusité va être de maintenir le cap et d'adapteravec clairvoyance les enseignements au fur et àmesure des évolutions, souvent très rapides, dela spécialité.

Formation en étroite adéquation avec lescompétences du Service d'Electronique,l'E.N.I.C. a pu recevoir de celui-ci une continuel-le collaboration marquée, en particulier, par lescontributions déterminantes de nombre de sesmembres au développement de son"Département Electronique".

Quelques temps avant l'ouverture del'Ecole, qui se situe en 1990, un comité des pro-grammes s'est constitué réunissant autant demembres de l'Université de Lille I que de profes-sionnels des Télécommunications et du mondesocio-économique. L.Raczy, J.P. Dubus etP.Kennis participent à ce comité des program-mes pour le Service d'Electronique. Les repré-sentants de l'Université ont pour chef de file leurcollègue physicien H. Dubois dont le savoir faireen matière de formation appliquée a été large-ment démontré antérieurement par son infatiga-ble implication dans le DEUG en alternance, leDESS " Réseaux Câblé " et la Maîtrise Sciences etTechniques dite " Mesures et Contrôles ", filières

toutes trois solidement ancrées dans le mondeprofessionnel et fonctionnant admirablement.Structurée, pour sa gestion, en Groupementd'Intérêt Economique ( G.I.E.), l'E.N.I.C. reposesur un étroit partenariat entre l'Institut Nationaldes Télécommunications ( I.N.T.) et l'Universitéde Lille I. Symbole de ce partenariat, la nomina-tion du directeur de l'Ecole obéit à la règle del'alternance entre les deux établissements. Ainsi,les quatre premiers Directeurs vont être, dansl'ordre chronologique : P. Giorgini (I.N.T.),J.C.Damien (Lille I), P. Baylet (I.N.T.) etA.Lablache-Combier (Lille I).

Lors de sa création l'E.N.I.C. porte lelabel de la filière B. Decomps et est destinée àformer des Ingénieurs de terrain pour le domai-ne des technologies de l'information et de lacommunication. Cette formation doit couvrir lesbesoins très vastes dans les différents secteursde ce domaine : sociétés de services, opérateursde réseaux, constructeurs et installateurs dematériels, entreprises utilisatrices des réseaux…

2.6 L’école Nouvelle d’Ingénieurs en Communication ( E.N.I.C.) :

Son cursus se doit d'avoir une organisation sou-ple et ouverte, pouvant convenir aussi bien àune formation initiale sur 5 ans, à l'issue du bac-calauréat, qu'à une formation continue de per-sonnes titulaires d'un D.U.T. ou B.T.S. et ayantau moins 4 ans d'expérience professionnelle. Lamodularité de l'enseignement est la règle, avecune semaine ou deux semaines de durée pourchaque module. Périodes d'enseignement etpériodes d'initiation à l'Entreprise alternent aucours des cinq ans de formation initiale. Les pre-mières couvrant les 3/5 du temps et les secondesles 2/5. Cette pédagogie très particulière deman-de un important effort d'adaptation non seule-ment aux étudiants mais aussi aux enseignantsqui, comme ceux de Lille I, sont habitués à unlarge étalement sur l'année des matières qu'ilsenseignent.

Au sein du "Département Electronique"la tâche incombant aux membres du ServiceElectronique de Lille I est d'assurer l'ensembledes enseignements de circuits, composants,signaux, fonctions et systèmes électroniques,relatifs aux matériels de Télécommunications etCommunications et relevant des cycles de base,

d'approfondissement et de spécialisation quistructurent la formation. En particulier, lesElectroniciens de Lille I sont fortement impli-qués dans trois des options du cycle final de spé-cialisation : les Télécommunications Optiques etMicro-ondes ( T.OM.), le Traitement du Signalet des Images (T.S.I.), et les CommunicationsMobiles, la dernière créée (1994) et parallèle-ment au D.E.S.S. du même nom à Lille I.Parmi tous les enseignants électroniciens deLille I, dont l'investissement à l'E.N.I.C. a jouéun rôle déterminant pour le développement decette Ecole, on retiendra principalement lesnoms de : B. Bonte, pour son rôle de correspon-dant-coordonateur des enseignements d'électro-nique au cours des premières années, P. Kenniset Y. Druelle, en tant que chefs du Départementd'Electronique, respectivement à partir de 1992et 1996, et aussi de P. et J. Pribetich, E. Paleczny,C. Séguinot, J.F. Légier, B. Boudart, M. Chivé,L.Raczy, S. Maricot, J.P. Dubus, A.A Taleb…pour leurs interventions multiples dans les dif-férents modules.

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C'est en raison de la forte pression enbesoins de formation en technologie des systè-mes et des procédés que l'Université décide, en1993, d'ouvrir un section spéciale dédiée à cedomaine : le D.E.U.G. de TechnologieIndustrielle. Cette section, mise sur pieds sousl'impulsion de notre collègue électronicienJ.M.Wacrenier, qui est alors responsable duService Commun de 1er cycle de l'Université, vadonner l'occasion d'une contribution importantede l'E.E.A. et, en particulier des Electroniciens.

1er cycle couvrant les deux premièresannées du cursus universitaire, le "Diplômed'Etudes Universitaires Générales" ( DEUG ) aété longtemps considéré comme devant ne com-porter que des enseignements fondamentaux.Pour le secteur des Sciences de la Matière, d'oùprovenaient une grande partie des étudiantsvenant dans les cursus E.E.A. de 2ème cycle,l'enseignement comportait essentiellement :

mathématiques, physique et chimie. A partir desannées 70, le développement incontournable del'informatique, en tant qu'outil universel de tra-vail, a progressivement imposé l'entrée de cettediscipline dans le DEUG. Celle-ci a pris au fildes ans une importance toujours croissante. Iln'en a pas été de même pour les disciplines ditestechnologiques, celles de l'E.E.A. en particulier.Dans la décennie 80 l'électronique ne figuredans le DEUG que sous la forme d'une petitecomposante du cours d'électricité, principale-ment animée par G.Salmer et R. Kozlowski. Cen'est que dans les années 90 qu'un module"Electronique " fait son entrée dans l'enseigne-ment de 2ème année des deux DEUG "Sciencesde la Matière" et "Sciences de la Vie", et à titreoptionnel.

Le DEUG traditionnel s'avérant d'unabord ardu pour les étudiants, de plus en plusnombreux et de plus en plus tournés vers l'expé-

2.7 Le D.E.U.G. « Technologie Industrielle » (DEUG TI) :

rimental plutôt que l'abstrait, l'idée d'un nou-veau DEUG, résolument orienté vers lesSciences Appliquées et appelé "DEUG deTechnologies Industrielles" ( DEUG TI ), s'estpeu à peu imposée partout en France. Al'Université de Lille I c'est en 1992 que le DEUGTI est organisé. L'équipe fondatrice comprendune trentaine de personnes : mathématiciens,physiciens, chimistes, informaticiens, mécani-ciens, biologistes, automaticiens, électrotechni-ciens et électroniciens…. J.M.Wacrenier, en tantque superviseur de tous les enseignements de1er cycle de l'Université, assure la coordinationdu groupe. Il est, parmi tous les électroniciens,celui qui a la plus grande expérience des ensei-gnements de 1er cycle. Il a, en effet, exercé danstous les types de DEUG de l'Université, en par-ticulier dans celui dénommé "DEUG Alterné"dont la formule originale, mise en place en 1974par le collègue physicien H. Dubois, préfiguraitd'une certaine manière celle du DEUG TI, maissans aller aussi loin dans le caractère profession-nel et l'approche expérimentale. Les élémentsnovateurs (pour l'époque) du DEUG Alterné,par rapport aux DEUGs traditionnels, étaient laprésence dans le cursus d'un stage de longuedurée et d'une pédagogie plus inductive.

Avec le stage intégré et les projets, le pro-gramme du DEUG TI accorde délibérément plusde la moitié du temps aux matières dites techno-logiques. Un peu moins de l'autre moitié dutemps est dévolu aux enseignements fondamen-taux de mathématiques, physique, chimie etinformatique. Enfin, près de 10% du temps estréservé aux enseignements généraux : expres-sion, langues et économie. Au cours de la pre-mière année l'étudiant doit choisir une des

options proposées, soit dans l'orientation "géniedes systèmes", soit dans l'orientation "génie desprocédés". Les options "génie électrique" et"informatique" vont être les plus prisées des étu-diants. L'E.E.A. représente à peu près 20% del'ensemble des enseignements, toutes optionscomprises, et l'électronique 10%. Cet investisse-ment important des Electroniciens dans lesmatières enseignées s'accompagne, parallèle-ment, d'une forte implication au niveau desresponsabilités générales. Outre le rôle éminem-ment moteur de J. M. Wacrenier dans ce nou-veau DEUG, il faut également retenir les respon-sabilités assumées pendant toute la période cru-ciale du lancement de la formation parR.Kozlowski et A.Cappy, en tant que Directeursdes Etudes , et par N. Bourzgui, P. Descamps,L.Raczy, Y. Crosnier…, dans la mise sur piedsdes enseignements d'électronique. Après diversajustements de la pédagogie pour conserver unéquilibre raisonnable entre matières fondamen-tales et matières technologiques et permettreaux étudiants de rejoindre, ensuite, un cursusnormal de 2ème cycle, sans plus de difficultésqu'avec un DEUG traditionnel, le DEUG TI vaprogressivement prendre son régime de croisiè-re. Devant l'engouement des étudiants pourcette pédagogie par l'expérimentation l'augmen-tation de sa capacité d'accueil va vite devenirune nécessité. Plusieurs années vont être néces-saires pour dégager le financement du double-ment du matériel, et il faudra attendre la fin dela décennie 90 pour que l'augmentation deseffectifs du DEUG TI devienne effective et queceux-ci atteignent le chiffre de 200 pour chacunedes deux années.

De cette présentation ressort la volontémontrée, de manière permanente, par lesélectroniciens lillois de développer des ensei-gnements prenant en compte dans une très largemesure les besoins exprimés par le monde pro-fessionnel. Ce souci de coller de très près à laréalité socio-économique s'est exercé très tôt, àune époque où beaucoup d'universitaires rechi-

gnaient encore à être confrontés à des questionsconcrêtes. La même ligne directive, comme onva le voir dans ce qui suit, a également prévaludans les choix de directions de recherche, sans,pour autant, empêcher de cotoyer avec un cer-tain succès des problémes fondamentaux parmiles plus ardus.

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2.8 Conclusion

En 1967 la transplantation de Lille àAnnappes de la Faculté des Sciences est pour lesLaboratoires de recherche d'électronique lepoint de départ d'un développement considéra-ble qui va rebondir sur près de vingt-cinqannées et conduire ce secteur de recherche à uneposition particulièrement brillante régionale-ment et nationalement. L'extinction de l'entité"Institut Radiotechnique", conséquence logiquede la création du département lillois d'I.U.T. enGénie Electrique, et la transplantation de laFaculté à Annappes sont accompagnées d'unerestructuration du Service Electronique en troisgroupes patronnés par R.Gabillard, E.Constantet A.Lebrun. Chacun occupe, respectivement,dans un premier temps, les premier, deuxièmeet troisième étages du bâtiment P3. Le rez-de-chaussée du P3 regroupe le secrétariat et les ate-liers communs du Service Electronique : méca-nique, électronique, menuiserie… Quelques

années plus tard, le département de GénieElectrique déménageant au sein de l'ensembleconstruit sur le campus d'Annappes pourl'I.U.T. A, et, de ce fait, libérant le bâtiment P4,une extension du Laboratoire de E.Constant s'ef-fectuera au premier et au deuxième étage decelui-ci. Le troisième étage de ce même bâtimentrestera dévolu aux travaux pratiques des ensei-gnements de deuxième cycle d'électronique.

Comme on va le constater dans ce quisuit, la division du Service d'Electronique entrois laboratoires autonomes va permettre àchaque groupe de déployer sa propre originali-té mais ne constituera jamais une barrière pourl'entreprise d'actions en commun. Comme on l'adéjà souligné dans ce qui précède, ce sont prin-cipalement les activités de recherche qui sont àla base des liens et de la communauté de vue fai-sant l'entité "Service Electronique".

A son installation à Annappes leLaboratoire de A.Lebrun comporte deux bran-ches d'activité : la " Spectrométrie Hertzienne "et les "Mesures Automatiques" qui, on va le voir,

sont très liées entre elles et aussi avec les activi-tés voisines effectuées dans le laboratoire deE.Constant.

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3. La recherche

3.1 Le Laboratoire A.Lebrun . " Spectrométrie des solides " et "

Mesures Automatiques "

Fondée sur l'étude de la permittivité dié-lectrique des matériaux, initiée à l'InstitutRadiotechnique vers la fin des années 50 parR.Arnoult, la Spectrométrie Hertzienne avaitconstitué un axe historique de recherche pourles électroniciens lillois et conduit à une succes-sion de thèses de Doctorat d'Etat, notammentcelles de A.Lebrun, M. Moriamez, C. Moriamez,R.Liébaert, E.Constant, L.Raczy, Y.Leroy etJ.P.Fontaine. Jusqu'alors, les diverses étudesavaient concerné essentiellement les liquides àassociation moléculaire par la liaison hydrogè-

ne. A l'arrivée à Annappes un partage s'opèreentre le tout nouveau laboratoire de E.Constantet celui de A.Lebrun, le premier continuant l'é-tude des diélectriques liquides tandis que lesecond se tourne vers l'étude des corps poreuxtels que sables, argiles, alumines, gels de siliceet les aluminosilicates appelés "Zéolithes".L'effort des chercheurs de A.Lebrun, principale-ment avec A.Chapoton et J.M. Wacrenier et leursthésards, va se focaliser sur les Zéolithes, étantdonné le vif intérêt alors suscité par ces maté-riaux dans l'industrie, notamment pour les

3.1.1 Spectrométrie Hertzienne : des Zéolithes aux Crist aux liquides.

applications de catalyse hétérogène. Leur spec-trométrie diélectrique fait l'objet d'une explora-tion à très large bande, de 0,01 Hertz à 25GigaHertz, et en faisant varier les paramètresopératoires tels que: hydratation, traitementthermique, nature des cations, nature du fluideadsorbé… Une investigation sur unspectromètre de Résonance ParamagnétiqueElectronique, spécialement bâti au laboratoire,vient compléter les études diélectriques. Desmodèles théoriques de plus en plus complexessont échafaudés pour interpréter les mécanis-mes de relaxation diélectrique et essayer d'ap-porter des informations aux industriels sur lespropriétés de leurs produits. Cet effort théo-rique permet d'ouvrir largement le sujet. Il aaussi le grand avantage d'initier l'équipe auxproblèmes de physique statistique dans desquasi-solides, et constitue un tremplin spéciale-ment utile pour les travaux de recherche ulté-rieurs, post Zéolithes, notamment ceux concer-nant les cristaux liquides. Toute cette activité vas'étaler sur la série des thèses de 3ème cycle ouDocteur Ingénieur (*) et d'Etat (**) de :A.Chapoton (1966*, 1973**), J.M.Wacrenier(1968*, 1975**), J.C.Silvestre (1969*),L.Gengembre (1971*), J.Vindevoghel (1972*),Choquet (1973*), C. Druon (1974*), C. Bourgeois(1975*), D. Pasquet (1975*), P.Tabourier (1972*,1984**), Ravalitera (1975*), J.C. Carru (1976* et1986**), Benadda (1983*)…

Même si pendant une quinzaine d'annéesles corps poreux et les zéolithes occupent uneplace prépondérante dans les études de spectro-métrie hertzienne du laboratoire de A.Lebrun,d'autres activités sont menées parallèlement àpropos des mesures d'humidité et surtout à pro-pos des cristaux liquides. Le savoir-faire du

Laboratoire en mesures d'humidité couvre tou-tes sortes de secteurs : acides forts chezKulhman, luzernes, laines chez Peigneur, levu-res chez Lesaffre, sols des remblais d'autorou-tes…etc. Ce savoir-faire sera transféré à la socié-té Gira de Pau et, sur le plan Université de LilleI,poursuivi par Y.Leroy au Laboratoire deE.Constant : le Centre Hyperfréquences etSemiconducteurs ( CHS ). L'activité sur les cris-taux liquides est initiée simultanément en 1973dans le laboratoire de A.Lebrun et au CHS aveccomme premiers protagonistes G.Salmer etP.Thery et sous l'impulsion de E.Constant, celui-ci pressentant, à juste titre, l'énorme potentield'applications de ces matériaux pour l'affichageet les écrans plats. Les équipements de spectro-métrie des deux laboratoires sont complémen-taires pour couvrir l'ensemble du spectre de fré-quences. La partie haute, jusqu'en infrarougelointain, est couverte par des bancs de mesuresà interféromètres de Michelson occupant unesalle entière du CHS. A cette occasion une équi-pe mixte se crée entre les deux laboratoires, ani-mée alternativement ou conjointement parA.Chapoton et J.M.Wacrenier. Au départ enretraite de A.Lebrun, en 1980, cette équipe mixtecouvrira un domaine de plus en plus large,devenant l'équipe " Nouveaux Matériaux" duCHS, sous la responsabilité de A.Chapoton.Cette phase historique de l'activité " cristauxliquides " sera concrétisée par le passage desthèses d'Ingénieur Docteur, 3ème cycle ouUniversité (*), et Etat (**) de : J.P. Parneix (1975*et 1982**), D. Lippens (1978*), J. Depret (1980*),A.R. Zounon (1981*), M. Bouamza (1982*),C.Legrand (1984*), D.Decoster (1983*), C. Druon(1984**), ….

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En ce qui concerne la branche "MesuresAutomatiques", officiellement installée parA.Lebrun en arrivant à Annappes, c'est l'abou-tissement de la longue expérience acquise parcelui-ci en matière de bancs de mesure à toutesles fréquences, du centième de Hertz à plusieursdizaines de GigaHertz. L' objectif visé est alorsde développer des appareillages répondant non

seulement aux besoins des recherches fonda-mentales de la branche "SpectrométrieHertzienne" mais aussi aux problèmes très con-crets soumis à A.Lebrun au cours de ses nom-breux contacts avec les milieux industriels. Onne soulignera jamais trop le rôle éminemmentpionnier de A.Lebrun dans cette démarche derapprochement du monde industriel et de

3.1.2 Mesures Automatiques : les bancs de mesures, le CRESMA T, les capteurs et l'ins -trument ation thermique, le traitement numérique du signal.

l'Université. Vers 1975, P.Thery etJ.P.Dubus, chercheurs chevronnés puisque l'unet l'autre Docteurs d'Etat, désirant se reconver-tir, rejoignent le laboratoire "MesuresAutomatiques". Ce renfort va apporter à celui-ciune nouvelle expertise dans le maniement de laphysique des capteurs et des mesures et, paral-lèlement, une compétence très en pointe dansles dernières avancées de l'électronique du trai-tement de signal et de ses développementsnumériques. Ainsi armée, cette branche du labo-ratoire de A.Lebrun sera amenée à évoluer pro-gressivement vers des domaines tout autres quela spectrométrie hertzienne, tels que la domo-tique, l'instrumentation thermique, la pédagogieassistée, l'imagerie… etc.

Dans la période consacrée aux appareilla-ges de mesures diélectriques, c'est-à-dire jusquevers 1980, les réalisations donnent lieu à desidées toujours plus ambitieuses, avec toujoursplus d'automatisation et de traitement numé-rique. On en retiendra comme exemplestypiques les thèses d'Ingénieur Docteur, 3èmecycle ou Université de P. Delecroix (1969),J.Pauquet (1973), J. Bayard (1976), C. Sion (1976),M.Descarpentries ( ), F. Salomé (1986)…, et lestrès nombreux mémoires de stage d'Ingénieurseffectués dans le cadre du Centre Associé deLille des Arts et Métiers (CNAM ), dontA.Lebrun est, à la fois, le fondateur et un ardentsoutien et animateur. Cette filière de mémoiresd'Ingénieurs CNAM va se poursuivre pendanttrès longtemps avec divers autres responsablesdont : A. Risbourg, Y.Leroy, P. Thery...

Cette période de développement desmesures diélectriques est aussi celle du lance-ment du Centre de Recherches en Matériaux,intitulé "CRESMAT", qui va offrir une possibili-té permanente de transfert vers l'industrie desavoir-faire en capteurs et instrumentation asso-ciée. Ce sont à nouveau J.P.Beaufils et A.Lebrun,auxquels on doit déjà les lancements de l'EUDILet du CUEEP, qui, vers 1975, créent le CRESMATen tant que GIE entre l'Université de Lille I etl'industrie du bâtiment et des travaux publics,en l'occurrence le CEBTP. J.P.Beaufils étantappelé à des tâches ministérielles, A.Lebrundevient Directeur du CRESMAT. Il le sera plus

d'une décennie et, ensuite, Y.Leroy,A.Risbourg et enfin P. Loosfelt lui succéderont.Après une première période orientée vers leBâtiment et les Travaux publics, avec des recher-ches portant essentiellement sur les problèmesd'humidité et de thermique, la deuxième pério-de, commencée vers 1985, va conduire à desapplications de domotique puis pour les handi-capés et personnes âgées, en lien direct avec lestravaux d'électronique numérique alors déve-loppés au Laboratoire de MesuresAutomatiques. Il en résultera des réalisationsintéressantes, en particulier au bénéfice desMaisons de Retraite de l'agglomération lilloise.

C'est en 1976 que débute véritablementl'activité de thermique dans le laboratoire deMesures Automatiques, lorsque P. Thery, suite àsa mutation de l'IUT de Calais à l'IUT deBéthune, se rattache pour la recherche auLaboratoire de A.Lebrun. Le point de départ decette activité est une idée originale consistant àréaliser des chaînes de thermopiles sous uneforme planaire aisément adaptable aux condi-tions pratiques des mesures de flux thermiquepropres au génie civil. L'équipe " Capteurs etInstrumentation " est ainsi lancée. Cette activité,dont les premiers pas s'effectuent avec le sup-port logistique du CRESMAT et de l'IUT deBéthune, va ensuite connaître une progressioncontinue, avec une recherche toujours pluspoussée d'optimisation des performances et unediversification des applications. C'est ainsi que,par combinaison de séquences d'effet Peltier etd'effet Seebeck, le capteur thermopile est trans-formé en anémomètre et mesureur de débit defluides. A partir de 1988 une autre voie s'instau-re, portant sur la réalisation de microradiomè-tres en infrarouge avec une structure à troisniveaux comportant : un revêtement à absorp-tion différentielle assurant la sélection du rayon-nement infrarouge, la chaîne thermopile planai-re et le substrat. Compte tenu de son vastechamp d'applications, notamment pour la détec-tion d'intrus et la mesure de température sanscontact, cette extension d'activité va susciter unenouvelle progression de l'approche technolo-gique pratiquée par l'équipe, dans le cadre d'unrapprochement avec le laboratoire de

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E.Constant qui, entre temps, est devenu l'IEMN.Les procédés technologiques de microélectro-nique de l'IEMN se révèlent alors particulière-ment intéressants pour optimiser la fonctionna-lité des capteurs et aller résolument vers uneminiaturisation toujours plus poussée. Au débutdes années 90 se constitue une équipe mixte milaboratoire de Mesures Automatiques, miIEMN. La constitution de cette équipe élargies'accompagne, parallèlement, de la mise enplace de structures d'industrialisation. Ainsisont créés en 1995 CAPTEC sur la région lilloiseet ICMC sur la région parisienne, avec P. Therycomme principal fondateur et animateur.L'année 1995 est aussi marquée par la décisionde A.Lebrun de mettre un terme à l'intense acti-vité de laboratoire qu'il a déployée dans le cadrede son Eméritat… commencé en 1980. Le grou-pe Capteurs et Instrumentation va, alors, pour-suivre son intégration dans l'IEMN, rejoignantdans celui-ci le groupe travaillant sur les micro-technologies et les microsystèmes, et, ouvrantainsi la possibilité de nouveaux développementsavec une intégration encore affinée des capteursthermiques et de leur électronique associée, pro-fitant notamment des moyens de microtechno-logie à base de silicium nouvellement implantés.Sur le plan académique l'acquisition de toutecette expertise et de ce savoir-faire s'accompa-gne d'une imposante série de thèses de DocteurIngénieur, de 3ème cycle ou Université (*) et dethèses d'Etat ou HDR (**). Il s'agit des travaux de: Wattiau (*1978), Kougbeadjo (*1980), A. Farza(*1981), D. Leclercq (*1982 et **1991), M. Samodi(*1985), E. Gaviot (*1985 et **1998), M. ElMoutaoukil (*1986), C. Vultaggio (*1987),L.Dutel (*1988), P. Herin (*1988), P. Razloznik(*1988), S. Lassue (*1989), A. Assam (*1990),K.Lattef (*1991), M. El Hazli (*1993), A. Lachgar(*1993), M. Rahmoun (*1994), D. Defer (*1994),L. Camberlein (*1997), C. Machut (*1997),Guilmain (*1998), H. Randrianarisoa (*1998),F.Polet (*1999), K. Ziouche (*1999),…etc.

La mise en place dans le laboratoire deMesures Automatiques d'une activité spécifi-quement centrée sur le traitement numérique dusignal prend véritablement corps fin 1977lorsque J.P.Dubus décide de quitter son domai-

ne de recherche originel, à savoir la géopropaga-tion, pour apporter au laboratoire de A.Lebrunune composante "Signal". Celle-ci est pleine-ment opportune comme support d'accompagne-ment des multiples réalisations d'instrumenta-tion à base d'électronique pratiquées dans lelaboratoire. En fait, J.P. Dubus, par le jeu des cir-constances, va ouvrir une voie particulièrementoriginale couplant recherche algorithmique etrecherche d'architectures de circuits numé-riques, d'abord dans le domaine du langage etensuite dans celui de l'imagerie dynamique. Aufil des années une solide équipe va se constituerautour de J.P. Dubus. V. Devlaminck, P. Loosfeltseront amenés à le seconder plus particulière-ment auprès des chercheurs, et F. Wattrelotassurera la logistique de l'équipe. Au début desannées 90, au plus fort de sa croissance, l'équipeessaimera une partie de son activité à Calais, àl'occasion du lancement de l'IUP de Génie desProcédés Industriels. J.P. Dubus apportant unecontribution déterminante à la mise en place decet établissement tant sur le plan des enseigne-ments que sur le plan de la recherche. Ainsi vase créer sur Calais le LISIR : Laboratoire duSignal, de l'Image et des Réseaux. Après 1995,avec l'effacement définitif de A.Lebrun, la ques-tion du Laboratoire de tutelle de l'équipe va seposer. Elle sera résolue par un rattachement auLaboratoire d'Automatique I3D "Interaction-Image-Ingénierie de la Décision".

Le tout début de l'activité de J.P. Dubus,fin 1977, est amorcé par une demande de l'Ecolepour aveugles et amblyopes de Loos portant surla réalisation d'un transcripteur des caractèresd'imprimerie en Braille. La suite va porter logi-quement sur l'opération inverse avec la réalisa-tion d'un transcripteur du Braille en caractèresd'imprimerie. Ces premiers travaux vont êtrel'occasion pour J.P. Dubus et ses chercheurs dese familiariser avec l'analyse du langage, lestechniques spécialisées d'informatique s'y rap-portant, et de commencer à s'intéresser au traite-ment d'image et aux problèmes de bruit numé-rique. L'évolution de l'équipe vers le traitementd'image va se poursuivre de plus en plus large-ment, à partir de demandes émanant desmilieux hospitaliers, en particulier le CHR deLille, pour essayer d'apporter une aide dans l'u-

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tilisation de l'imagerie médicale. L'équipe va sespécialiser dans la reconstruction 3D et en pré-sence de mouvement dans les images. Ses tra-vaux porteront non seulement sur les méthodesd'analyse mais aussi sur l'instrumentation àmettre en œuvre. A côté de cet axe principal del'imagerie médicale, orchestrée par J.P. Dubus,l'équipe développe des études spécifiques surles techniques et architectures originales. Ce sec-teur d'activité est principalement animé parP.Loosfelt. Responsable du Département deMathématiques au CUEEP, celui-ci s'est fait unespécialité de l'aide à la pédagogie par l'informa-tique (EAO) et, dans ce but, poursuit sans relâ-che la recherche de nouveaux outils tout enapportant sa contribution aux travaux de l'équi-pe de J.P. Dubus et du Laboratoire de A.Lebrun.Ainsi, P. Loosfelt sera d'abord promoteur delogiciels d'EAO pour l'enseignement desMathématiques, puis, dans les années 80, sera,avec quatre collègues du CUEEP (T. Balenghien,X.Coine, C.Vieville, A.Derycke), à la base d'unedes toutes premières réalisations de mise enréseau de machines pour l'enseignement de l'in-formatique dans les collèges et les Lycées. Cetteépopée, appelée "Nanoréseaux" et soutenueministériellement, va conduire à l'implantationde 20 000 ensembles sur la France. P.Loosfelt

sera aussi inventeur d'un type tout à fait originalde "mémoires associatives " au début des années90, puis, toujours inventif, se penchera sur ledialogue vocal avec les ordinateurs et enfin surle pilotage des ordinateurs à partir de l'œil, avecla " souris oculaire ".

Tout ce bouillonnement de l'équipe deJ.P.Dubus, où chaque idée d'algorithme est creu-sée jusqu'à sa mise en application complète,donne évidemment lieu à de très nombreux tra-vaux de thèses et aussi de mémoires CNAM,J.P.Dubus étant, comme A.Lebrun, un animateurconvaincu de cette institution. En se limitant auxThèses de 3ème cycle ou Université (*) et auxThèses d'Etat (**), on retiendra celles de :A.Mandar (*1982), M.Mortreux (*1985),M.Benjelloun (*1986), P. Onanga (*1986),P.Loosfelt (**1986), V.Devlaminck (*1988,**1995),F.Wauquier (*1988), A.A.Taleb (*1992),P.Nikyyema (*1993), J.B.Choquel (*1994),I.Dehon (*1994), F.Dufresnois (*1994),A.Thery (*1995), Reboul (*1995), A. Chrradi(*1995), P. Christiaen (*1996), A. Yacoubi (*1996),L. Lelaurin (*1996), O.Leteneur (*1997), T. SaintMichel (*1997), S.Lecoeuche (*1998),D.Deguillemont (*1998), M. Halit (*1999),…

En 1968, presque une décennie s'est écou-lée depuis la nomination de R.Gabillard commeProfesseur à la Faculté des Sciences de Lille etson laboratoire est résolument engagé dans l'ac-tivité de recherche qui va faire sa notoriété : lapropagation des ondes électromagnétiquesdans les milieux complexes et absorbants. Cetteactivité va se développer sous la direction deR.Gabillard jusqu'au début des années 90 etcelui-ci, lors de son départ en retraite (1995),sera relayé par P.Degauque secondé parB.Démoulin.

Initialisée dans le domaine géophysiqueavec la prospection pétrolière et minière, l'activi-

té du "Laboratoire de Radiopropagation etd'Electronique" (LRPE) va s'étendre, ensuite,naturellement, aux problèmes de transmissiondans le sol, sous la mer, dans les galeries et lestunnels. Puis, avec l'avènement des préoccupa-tions de compatibilité électromagnétique(CEM), elle va se prolonger par l'étude des pro-blèmes de propagations et rayonnements para-sites des équipements. Et, en dernier lieu, avecl'irruption de la téléphonie mobile, elle vadéborder largement sur les problèmes spéci-fiques à ce nouveau domaine des télécommuni-cations. L'originalité et la compétence du LRPEfont l'objet de sa reconnaissance avec le label

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3.2 Le Laboratoire R.Gabillard : " Radiopropagation et

Electronique "

"URA CNRS" dès 1977. Mais, laboratoire deradiopropagation, le LRPE est aussi amené às'intéresser, à côté de son activité centrale sur lapropagation, aux problèmes connexes de l'ins-trumentation, des signaux, de leur traitement, etdes circuits chargés de les élaborer. Cette largeet polyvalente expérience va permettre au LRPEde s'impliquer dans divers autres domaines, enparticulier les transports et les sports nautiques,où R.Gabillard, par son ouverture d'esprit etson inventivité, s'attire nombre de sollicitations.Cette rapide entrée en matière sur l'activité du

LRPE permet d'y distinguer cinq thèmes quisont : la géophysique, les transports, les sportsnautiques, la CEM et les télécommunications.En raison d'un certain chevauchement de cesthèmes il est parfois difficile, voire arbitraire, derattacher le travail de tel chercheur à l'un oul'autre. C'est néanmoins cette forme de présenta-tion qui a été choisie dans ce qui suit pour entrerplus avant dans la description des travaux dulaboratoire.

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En 1959, à sa nomination de Professeurlillois, R.Gabillard relance d'abord une petiteéquipe de chercheurs sur les travaux de réso-nance magnétique qu'il a lui-même initialiséslors de la préparation de sa thèse d'Etat à laSorbonne. Plusieurs thèses sortent sur ce thèmejusqu'en 1968. La liste en a été donnée parY.Leroy dans son "Histoire de l'InstitutRadiotechnique". C'est alors que des contactsnoués avec l'Institut Français du Pétrole (IFP)incitent R.Gabillard à s'intéresser à la prospec-tion pétrolière, et c'est ainsi que les trois derniè-res thèses clôturant ce thème de la résonancemagnétique portent sur l'utilisation du champmagnétique terrestre (thèse 3ème cycle A.Bertheen 1968, thèse 3ème cycle J. Citerne en 1970 etthèse d'Etat Y.Crosnier en 1973). Mais, dans lemême temps, percevant toutes les potentialitésoffertes par les ondes électromagnétiques bassesfréquences pour la prospection géophysique,R.Gabillard décide d'orienter ses investigationsdans cette nouvelle direction. Celle-ci va, alors,constituer l'axe principal des travaux de sonlaboratoire pendant une longue période et être àla base de tous les développements ultérieurs deson activité.

Cette période d'activité intensive en "géo-propagation" va couvrir une quinzaine d'annéeset aboutir à des applications pratiques particu-lièrement retentissantes comme le procédé"Télélog" de prospection de gisements pour l'in-dustrie pétrolière, les liaisons entre terminauxsouterrains pour les transmissions militaires et

minières, et la détection de cavités souterrainespour le génie civil ( notamment utilisée lors del'implantation de l'urbanisation de l'Est de Lilleet Villeneuve d'Ascq ). Ces travaux conduisent àla mise au point d'un savoir faire en matière deréalisation d'équipements d'émission et deréception en régime entretenu ou en impulsionsà des fréquences comprises entre le Hertz etquelques KiloHertz, et en matière de modélisa-tions très pointues de propagations en milieuxhétérogènes. La liste des thèses de 3ème cycle ouIngénieur Docteur (*) et des thèses d'Etat (**)portant sur ces travaux est imposante. On ytrouve : J. Marchant (*1967,**1977), P. Cornille(*1968), J.P. Dubus (*1968,**1974), D. Podvin(*1968), C. Clarisse (*1969), J.M. Fontaine(*1965,**1969), F. Louage (**1969), P.Degauque( * 1 9 7 0 , * * 1 9 7 4 ) , M . Q u i n t i n ( * 1 9 7 0 ) ,M.Cauterman (*1971,**1975), Z. Bassiouni(**1972), M. Soiron (*1973), J.C. Vachon (*1973),L.P. Doco (*1974), R. Bavandi(*1976), J.L. Martin(*1978), A. Zeddam (*1980,**1988), … Signalons,pour la logistique de tous ces travaux, la partimportante qui revient à J.Baudet en tantqu'Ingénieur responsable de l' "Atelierd'Electronique", alors service général du secteurElectronique de l'U.E.R . I.E.E.A.

Après cette phase fondatrice d'activité,d'autres orientations de recherche ayant surgi, ilfaut attendre les années 90 pour qu'il y ait uneréactivation des études de "géopropagation",avec le fait marquant de l'utilisation de fréquen-ces beaucoup plus élevées, l'exemple type en

3.2.1 La Géophysique.

étant fourni par le procédé de "tomographie"forage à forage pour la reconnaissance du sous-sol, à 200 MHz, mis au point pour les Ponts etChaussées. On retiendra parmi les thèses effec-tuées au cours de cette période de réactivation

celles de : M. Kassilalou (*1988), N. Benjelloun(*1991), N. Levent (*1995), A.M. Delabrière(*1996), M. Dulongcourty (*1996)…

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3.2.2 Les transport s.

Le point de départ des recherches duLRPE dans le domaine des transports se situe en1970 quand le Directeur de l'EtablissementPublic d'Aménagement de Lille Est ( EPALE ),ayant eu l'occasion d'apprécier les travaux degéopropagation effectués pour la reconnaissan-ce du sous-sol de Villeneuve d'Ascq, demande àR.Gabillard de participer à la conception dumétro sans conducteur destiné à relier Lille àVilleneuve d'Ascq : le V.A.L. Une pré étudeamène R.Gabillard à avoir l'idée d'un systèmede fonctionnement automatique tout à fait origi-nal. Celui-ci est retenu, breveté et va servir debase à la réalisation par MATRA d'un ensemblevéhicule-infrastructures très fiable dont les ver-sions ultérieures seront ensuite largement com-mercialisées en France et dans le monde (Orly,Toulouse, Rennes, Chicago, Taïpei…). Une lon-gue gestation du projet va être nécessaire pourfaire admettre tout ce que comporte de révolu-tionnaire ce nouveau métro, et pour tirer lemeilleur parti de la technologie microélectro-nique, alors en pleine explosion (c'est le débutdes microprocesseurs).

L'intervention du LRPE consiste en uneassistance scientifique permanente sur tous lesaspects relevant de la sécurité : matériel roulant,infrastructures, circuits électroniques, logi-ciels…, dans une étroite synergie entre ingé-nieurs de MATRA et chercheurs du Laboratoire.La plupart de ceux-ci seront embauchés parMATRA et la compagnie d'exploitation dumétro. 1983 est marqué par la première mise encirculation du V.A.L. Après quoi, le métro étantdevenu opérationnel, les interventions duLaboratoire sur ce sujet vont se limiter à des per-fectionnements augmentant, toujours plus,sécurité et efficacité de l'exploitation. Ce métroest une réalisation emblématique qui doit beau-coup à l'extraordinaire inventivité deR.Gabillard et qui va lui valoir de recevoir de

nombreuses distinctions honorifiques et dansles média le titre de "Père du V.A.L.". C'est, àcoup sûr, l'un des meilleurs exemples, enFrance, de débouché de la recherche universitai-re. Concrètement, ce succès va occasionner uneretombée de taille avec l'implantation àVilleneuve d'Ascq de l'Institut National deRecherche sur les Transports et leur Sécurité(INRETS). Et un "Groupement Régional deRecherches dans les Transports " (GRRT) va êtreconstitué entre les Universités de Lille,Valenciennes, l'INRETS, les écoles d'ingénieurslocales et la profession, notamment Alsthom etla SNCF, pour impulser et féférer les activitésrégionales de recherche et de transfert dans ledomaine des transports.

A partir de 1987 une nouvelle voie derecherche est mise en route. Elle porte sur lacinémomètrie Doppler et consiste à mesurer lavitesse et le parcours d'un véhicule en utilisantla rétro diffusion d'ondes électromagnétiquespar le défilement du sol. Cette activité, qui apour partenaires la SNCF, la Région, RenaultVéhicules Industriels…, va réunir pendant sixans, dans une étroite collaboration, le laboratoi-re de E.Constant (équipe de J.Vindevoghel )pour la partie Hyperfréquences , le LRPE pourla partie traitement du signal ( J. Baudet etl'Atelier d'Electronique) et l'INRETS.Redoutable challenge, en raison du caractère dequasi bruit du signal de rétro diffusion, le projetaboutit à un véritable succès avec de mémora-bles essais ferroviaires sur la ligne Paris-LeHavre, et avec la mise en place d'un transfert desavoir faire au Centre Régional de l'Innovationet de Transfert Technologique (CRITT) deLannion pour adaptation du procédé aux trac-teurs agricoles. Pour plus de détails on pourraconsulter l'excellente synthèse fournie sur cecinémomètre par la HDR de J. Baudet (1998).

Au début des années 90 apparaît un autre

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sujet qui va, lui aussi, connaître un importantdéveloppement : les balises de localisation. Il s'a-git, en l'occurrence, de balises entièrement passi-ves, donc ayant une grande immunité auxbrouillages et parasites, qui permettent la trans-mission de messages entre le sol et un véhiculepour localiser celui-ci. Engagé sous le patronagede MATRA et de la SNCF ce thème va entraîner,pour plusieurs années, R.Gabillard, C. Semet(alors Ingénieur de Recherche au LRPE) et leursthésards dans les prestigieux projets "METEOR"de la RATP et " ASTREE " de la SNCF.

Dans toute cette succession de travaux onnotera le rôle éminemment moteur deR.Gabillard, en tant qu'interlocuteur très écoutéauprès de nombre de décideurs des organismespublics et des entreprises travaillant dans cedomaine des transports. C'est cette notoriété quile fait désigner comme expert ou commeconseiller dans différents grands chantiers

nationaux et internationaux, en particulier celuidu Tunnel sous la Manche.

Bien que tournée vers des applicationsimmédiates, cette recherche tous azimuts dansle domaine des transports présente beaucoupd'aspects scientifiques très originaux sur les sys-tèmes et le traitement du signal. Il en a résultéun grand nombre de thèses d'Ingénieur Docteurou de 3ème cycle, ou d'Université, dont celles de: P.J. Beaurent ( 1974 ), J.P. Lestamps (1974),J.F.Dhalluin (1983), C. Magniez (1985),Watguiri (1986), M. ElKoursi (1986),A.Mahmelghi (1987), F. Baranowski (1987),S.Magniez-Baranowski (1988), N. ElSaleous(1990), Y. Nguyen (1991), H. Wang (1992),J.ElHouma (1992), M. Hamzaoui (1992),P.Lecocq (1992), A. Jbara (1993), M. Ghazli(1994), L. Kafouni (1994), A. Woesteland (1994),P. Meganck (1995)….

Il peut paraître surprenant pour un labo-ratoire universitaire de faire des sports nau-tiques un thème de recherche. Quand il s'agit duLRPE cela va de soi car le bouillonnement d'i-dées s'y arrête rarement, même dans les loisirset, en particulier, pour la voile dont R.Gabillardest un grand adepte. C'est ainsi qu'en 1978, lesmicroprocesseurs étant en plein essor et le LRPEs'étant déjà forgé une solide expérience en lamatière, R.Gabillard a l'idée d'utiliser cetteélectronique révolutionnaire pour instituer le"monitoring" dans les sports nautiques. Sonobjectif est de faire du bateau et de l'homme àbord une véritable centrale de mesures permet-tant de corriger et parfaire, le plus souvent entemps réel, leur préparation à la compétition.Cette activité va s'étendre sur cinq années et

s'appliquer aux entraînements des équipes deFrance de voile et de canoë-kayak dans le cadred'évènements prestigieux, notammentl'America Cup et les Jeux olympiques. Desretombées industrielles s'en suivent concernantla météorologie marine et les centrales de navi-gation. La partie scientifique revient àR.Gabillard et F. Louage tandis que J. Baudet etson Atelier d'Electronique assurent les réalisa-tions techniques. Tous ces travaux constituentautant d'études intéressantes pour des thèsesd'Ingénieur Docteur, 3éme cycle ou Université,notamment celles de : B. Gabillard (1981),C.Devaux (1981), Clavel (1981), A. Verney(1982), Mery (1983), A. Grare (1985), B. Lourme(1985) …

3.2.3 Les sport s nautiques .

Pour un laboratoire comme le LRPE, bai-gnant dès l'origine dans l'électromagnétisme etla propagation des ondes, il était dans l'ordredes choses que la compatibilité électromagné-tique (CEM ) devienne dans la décennie 80, etsurtout dans la décennie 90, un axe de recherchemajeur. Dans ce domaine l'évolution suivie parle LRPE reflète directement l'évolution ambian-te de la communauté scientifique. L'étude desperturbations d'origine électromagnétique dansles systèmes de transmission et appareilsélectroniques n'a acquis, en effet, que récem-ment ses lettres de noblesse et sa reconnaissancecomme discipline scientifique à part entière.Historiquement, le tout début de l'activité CEMdu LRPE remonte à 1970 quand, dans le cadred'un contrat avec le Commissariat à l'EnergieAtomique (CEA), B.Démoulin est amené à étu-dier des câbles à haute immunité de blindagepour la mesure de courants minuscules dans lesréacteurs nucléaires. Cette étude va faire l'objetde son DEA et de sa thèse de 3ème cycle (1973).Ensuite, répondant à une demande du Centre deRecherche des Charbonnages de France (CER-CHAR), B.Démoulin poursuit ses investigationsen cherchant à faire du défaut de blindage destresses de câbles un moyen de transmission.Cette étude aboutit à la réalisation d'un câblespécial, le " CERLIL ", à tresse optimisée pouravoir un bon rayonnement et une faible atténua-tion, avec un système complet de transmission à7 MHz, le tout conduisant à sa thèse d'Etat en1981. C'est à cette date que les milieux indus-triels et militaires prennent soudain un intérêtparticulier pour les questions de blindage etque, à l'instigation de P.Degauque, se tient le1er congrès national de CEM. Celle-ci, devenantune préoccupation générale, va, dès lors, consti-tuer pour B. Démoulin son axe majeur derecherche et l'entraîner de développements endéveloppements. Le LRPE va ainsi acquérir uneposition d'expertise incontournable qui va trou-ver son couronnement avec l'avènement desnormes réglementant la CEM, et encore toutdernièrement, en 1996, lorsque paraissent lesdirectives européennes en la matière.

Le groupe de recherche, dontB.Démoulin est devenu naturellement le chef defile, va couvrir trois grands thèmes qui, bien quespécifiques de la CEM, sont dans la droite lignede la thématique générale du LRPE : les bancsde mesure, la théorie des couplages et la sensibi-lité des composants électroniques. La partie"mesures", d'abord focalisée sur l'impédance detransfert caractérisant l'efficacité du blindagedes câbles, s'enrichit progressivement d'un vasteensemble de métrologie . C'est ainsi que, de 1990à 1993, est aménagé au rez-de-chaussée du bâti-ment P3 un centre de ressources d'une superfi-cie de 900 m2, comportant une chambre ané-choïque et une chambre réverbérante à brassagede modes qui placent le laboratoire au meilleurniveau mondial. Il faut, à ce propos, soulignerl'aide particulièrement précieuse apportée dansla mise en oeuvre de ces équipements de hautevolée par les ingénieurs de l'équipe que sontC.Semet et L. Koné. Avec l'étude des couplages,c'est-à-dire des phénomènes régissant l'agres-sion à travers un blindage d'un rayonnementélectromagnétique sur le cœur d'un équipe-ment, les chercheurs de B. Démoulin s'attaquentà des problèmes particulièrement ardus, allantjusqu'à des topologies complexes comme leslignes multifilaires, les faisceaux et réseaux decâbles … Quant à l'étude de la sensibilité descomposants électroniques, s'y plonger requiert àla fois d'être un électronicien averti, au faitede la technologie, de la physique et du fonction-nement des circuits, et d'être un spécialiste desmécanismes électromagnétiques régissant l'en-trée des agressions sur ces circuits. Il faut ample-ment souligner combien est profitable dans cesinvestigations l'expertise en matière de compo-sants et circuits apportée par J. Baudet. Une par-tie de sa HDR va, de ce fait, y être consacrée. Lessollicitations faites au LRPE sur ces thèmes éma-nent de tous les horizons. Les plus nombreusessont pour l'aéronautique, le CEA, le RER pari-sien. Il s'en suit un nombre impressionnant dethèses de 3ème cycle ou Université (*) et de thè-ses d'Etat ou HDR (**), dont celles de : S.E.Nader(*1980), G.Chandesris (*1981), M.Heddebaut

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3.2.4 La comp atibilité électromagnétique.

(*1983), P.Duvinage (*1984), M.Rifi (*1987), S. ElAssad (*1987), S. Ficheux (*1988), A. Zeddam(**1988), L. Koné (*1989), P.Pignet (*1990),M.Rochdi (*1990), A. Ghetreff (*1991), C. Lardé(*1991), J.P.Parmantier (*1991), B. Heddebaut(*1992), M. Klinger (*1992), C.Poudroux (*1992),M. Steinberg (*1992), P.Besnier (*1993),B.Coudouro (*1993), D.Maciel (*1993), K.Dogbé

(*1994), C.Opigez-Maréchal (*1994),M.H.Ranaivoarison (*1994), P. Wallet (*1995),N.Lamblain (*1996), N. Mohamudally (*1996),D.Warin (*1996), O. Druant (*1998), I.Hochart(*1998), E. Leroux (*1998),B.Meyniel(*1998),F . P e z i n ( * 1 9 9 8 ) , J . B a u d e t ( * * 1 9 9 8 ) ,F.Duchemin(*1999), Z. Nadir (*1999) …

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3.2.5 Les Télécommunications.

Comme pour la CEM on peut dire que lesTélécommunications ont toujours fait partie desthèmes fondamentaux du LRPE. Dès 1966, lestravaux effectués dans le cadre de la géophy-sique avaient pour objectif non seulement laprospection du sous-sol mais aussi la transmis-sion d'informations. Le thème desTélécommunications était déjà en germe maisdans le domaine des très basses fréquences etdes très bas débits propres à la géopropagation.La véritable entrée du laboratoire dans les radio-communications hautes fréquences et hyperfré-quences se situe vers 1985, dans la continuitédes travaux alors effectués dans le domaine destransports. Il s'agit, en effet, de trouver une solu-tion au difficile problème des liaisons sol-véhi-cule dans les tunnels. Les premiers dispositifsétudiés concernent le métro parisien, dans unecollaboration avec l'INRETS et sous un contratGEC-Alsthom. Ils reposent sur l'utilisation d'unguide rayonnant, dans la bande 2,4-2,5 GHz,posé le long de la voie. Les investigations sur leguide rayonnant vont se poursuivre pendant denombreuses années. Ce guide d'ondes, baptisé"IAGO", fait d'abord l'objet d'un brevet communUSTL-Alsthom-INRETS. Puis, pendant plu-sieurs années, Alsthom teste et améliore ce pro-duit et son électronique associée pour qu'il puis-sent répondre au cahier des charges correspon-dant à l'environnement "transports ferroviaires".Des résultats tout à fait satisfaisants étant four-nis au cours de ces nombreux tests, Alsthompropose alors le système " IAGO " lors des diffé-rents appels d'offre faits à travers le monde pourla construction de métros lourds. C'est ainsiqu'une grande retombée industrielle aura lieu

plus tard avec l'implantation de ce système surla première ligne du métro de Singapour. Celle-ci sera inaugurée en 2003 en ayant le record delongueur parmi tous les réseaux de métros auto-matiques. Une autre solution est étudiée auLRPE reposant sur l'utilisation de câblescoaxiaux rayonnants et mettant à profit l'expé-rience acquise par B. Démoulin lors de sa thèsed'Etat. Cette solution peut s'appliquer pour desbandes de fréquences situées en dessous ou auvoisinage de 1 Ghz. Elle va avoir pour cadre dedéveloppement plusieurs contrats européens.

Une nouvelle étape de l'activitéTélécommunications du laboratoire commenceau début des années 90 avec l'avènement dutéléphone mobile paneuropéen GSM à 900MHz. Le LRPE se tourne alors vers la propaga-tion libre avec diffraction sur obstacles. D'abordpour les liaisons dans les tunnels, qui sont deve-nues sa spécialité. Ensuite, cette nouvelle com-pétence s'étend à tous les types de milieux confi-nés : galeries de mines, intérieurs des bâtiments,centrales nucléaires …L'acquisition de cettecompétence entraîne la mise en place d'outils demodélisation et d'une instrumentation spécifi-quement adaptés aux problèmes de diffractiondes propagations multi trajets propres auxmilieux confinés. C'est P.Degauque qui en est lemanager principal. P. Mariage et M. Finet-Liénard vont venir l'épauler après leurs thèsespour la partie théorique et l'expérimentation deterrain. L'Atelier d'Electronique de J. Baudet,devenu équipe technique à part entière avecD.Degardin et R. Kassi comme principaux col-laborateurs, va mettre sur pieds une instrumen-tation très originale. Ainsi, à partir de 1995, vont

être réalisés le système "CARCOR", effectuant lacaractérisation par corrélation du canal de trans-mission en milieux confinés, et, également, lesystème "COMOB" pour la mesure des tauxd'erreurs en communications mobiles à desdébits allant jusqu'à 40 Mbit/s. Avec ces travaux,alliant modulation numérique de la porteuse etpropagation multitrajets, l'équipe deP.Degauque se trouve confrontée à une problé-matique de la transmission radicalement diffé-rente de celle qui a prévalu au sein du LRPE aucours de tout son passé. En effet, consacrés à desapplications n'utilisant que des transmissionsanalogiques, les travaux antérieurs du laboratoi-re se sont déroulés en séparant totalement lesétudes d'électromagnétisme des études de trai-tement de signal, la condition prédominanted'une bonne transmission étant alors de dispo-ser d'un bon rapport signal sur bruit. Avec lescommunications numériques multitrajets ce cri-tère du rapport signal sur bruit devient caduquepour assurer l'intégrité de la transmission del'information car celle-ci est alors étroitementdépendante du risque d'interférences entre bits.Etudes d'électromagnétisme et études de traite-ment du signal sont alors indissociables.L'immersion de l'équipe de P.Degauque dans lescommunications numériques fait qu'elle doitmaintenant s'intéresser de très près aux tech-niques de traitement du signal numérique et auxparades permettant de surmonter ces problèmesd'interférences entre symboles. C'est ainsi que

vont être développées, à l'approche de l'an 2000et surtout après cette date, des travaux faisantintervenir: codage correcteur d'erreurs, entrela-cements de bits, techniques multi antennes... ,tous ces nouveaux développements étant prati-qués avec le même souci de pragmatisme etd'expérimentation continue sur le terrain quepar le passé, et dans la même symbiose avec lesgrands industriels des transports, en particulierAlsthom.

Ce tour d'horizon montre combien a étégrande l'évolution du LRPE en matière deTélécommunications, depuis ses débuts, et lafaculté d'adaptation dont il a fait preuve en sehissant au cours des dernières années parmi lesspécialistes des communications mobiles. LesTélécommunications n'étant devenues un thèmeà part entière du laboratoire que depuis un peuplus d'une décennie, à l'orée de l'an 2000 lenombre de thèses d'Université (*) et de HDR (**)soutenues sur ce thème est encore peu impor-tant en comparaison de certains des autres thè-mes, en particulier la géophysique et la CEM.On y retiendra les noms de : V. Gobin (*1989),M.Agunuaou (*1990), O. Benlamlih (*1991),P. Mariage (*1992), M. Finet-Liénard (*1993),F.Labarre (*1996), J. Vandamme (*1996),P. Fiorot (*1998), J.Baudet (**1998),M.Stanislawiak (*1998), S. Bétrencourt(*1999), S. Baranowski (**1999)…

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3.3 Le Laboratoire E. Constant : le " C.H.S. " puis l' " I.E.M.N. ".

La transplantation en 1967 du Serviced'Electronique de Lille au nouveau campusscientifique d'Annappes donne à E.Constant lapossibilité de développer son propre laboratoi-re, à côté des deux laboratoires de R.Gabillard etA.Lebrun, venant ainsi renforcer le potentiel derecherche en Electronique lillois. Ce jeune labo-ratoire, intitulé dans un premier temps "Centre

de Recherche sur les PropriétésHyperfréquences des Milieux Condensés", s'ins-talle au 2ème étage du bâtiment P3, mais, rapi-dement, va s'étendre aussi sur les 1er et 2èmeétages du bâtiment P4. En effet, le Départementde Génie Electrique de l'I.U.T., tout nouvelle-ment créé, après avoir occupé le bâtiment P4 demanière provisoire le libère pour s'installer sur

3.3.1 Présent ation générale :

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son site définitif du campus d'Annappes, àquelques centaines de mètres. Dans la continui-té de ses orientations amorcées à Lille, le labora-toire de E.Constant poursuit ses activités princi-palement dans trois directions : la spectroscopiedes liquides, les études de base des semi-conducteurs et les diodes à avalanche. La spec-troscopie est, rappelons le, l'activité de recher-che historique du Service d'Electronique. Elle aété scindée en deux branches lors du déménage-ment à Annappes : étude des corps poreux dansle laboratoire de A.Lebrun et étude des liquidesdans le laboratoire de E.Constant. Parallèlementà la poursuite de la spectroscopie, des études debase sur les propriétés physiques des semi-conducteurs viennent de commencer. Il s'agit detravaux sur le silicium suscités par la sociétéL.T.T. , avec l'appui du Ministère de la DéfenseNationale (DRET) , et c'est une des premièrescollaborations industrielles du laboratoire deE.Constant. On est alors en pleine explosion del'électronique transistorisée et les études de fonds'avèrent indispensables pour mieux appréhen-der les phénomènes et limitations qui s'y rap-portent. Enfin, en ce qui concerne les diodes àavalanche, leur étude vient de faire irruptiondans les préoccupations de E.Constant, celui-cidécouvrant leurs propriétés oscillatrices lorsd'une étude sur leur bruit en avalanche pour unradiomètre de Dick. Cette découverte, faite enmême temps qu'aux Etats-Unis, donne au labo-ratoire une incontestable position de précurseur.Elle va fournir la part la plus la plus importantede son activité pendant plus d'une décennie etfortement contribuer à établir sa notoriété.

Le début des années 70 est la période fon-datrice où se constitue l'essentiel du noyauhumain du laboratoire. Avec E.Constant, rejointpar Y.Leroy, L.Raczy et G.Salmer, le laboratoiredispose d'un "staff" de quatre jeunesProfesseurs, fait rarissime à cette époque où l'in-dividualisme est une règle quasi générale pourtout nouveau Professeur. Leur entente indéfecti-ble va être à la base du formidable développe-ment qui va mener successivement au C.H.S. età l'I.E.M.N.. Leurs premiers thésards,M.Lefebvre, E.Allamando, R. Fauquembergue,J.L. Vaterkowski, J. Pribetich, B. Boittiaux,D.Decoster, M. Chivé, M. et J.Vindevoghel,P.A.Rolland…, sont les précurseurs de la longuelignée qui va suivre et, pour la plupart, vont

devenir eux-mêmes créateurs d'équipes et defilières de recherche de ce qui va être le "CentreHyperfréquences et Semi-conducteurs" (C.H.S.).En effet, le laboratoire prend cette nouvelleappellation en 1974 en devenant Unité associéedu C.N.R.S. Discipline historique de recherchedes électroniciens lillois à travers l'instrumenta-tion de spectroscopie, les "Hyperfréquences"vont constituer la spécialité première du C.H.S.Et celui-ci, en entrant résolument dans la coursede la toute nouvelle microélectronique desmicro-ondes, à base de silicium et, par la suite,d'Arséniure de Gallium, de Phosphured'Indium et des composés qui leur sont liés,acquiert sa deuxième spécialité. Ainsi sont fixésles deux axes de recherche, étroitement associés,autour desquels va se développer l'essentiel del'activité du laboratoire pendant près de vingtans. Celui-ci va connaître une croissance consi-dérable et, ainsi, au début des années 90 soneffectif dépasse 150 personnes, dont presque lamoitié sont des thésards. Il va comporter jusqu'àune dizaine d'équipes couvrant à peu près tousles secteurs de la microélectronique micro-onde,des matériaux de base aux systèmes de télécom-munications et d'instrumentation médicale oudomotique, en passant par toutes les sortes decomposants diodes et transistors au fur et àmesure de leurs apparitions.

Très tôt conscient que le développementde son laboratoire allait imposer une organisa-tion stricte des équipements lourds E.Constantva payer inlassablement de sa personne pourmettre sur pieds deux services communs dotés àdemeure d'un personnel spécialisé. Le premieren date, implanté dès 1970 au bâtiment P4,prend le nom de " Centrale de Caractérisation ".Il va être placé sous la responsabilité deE.Playez, ingénieur CNAM, et comportera jus-qu'à quatre personnes (E. Delos, S. Lepillet,…).La caractérisation, dont il s'agit, consiste à mesu-rer les caractéristiques électriques des compo-sants étudiés en régime continu et en régimesinusoïdal, et ce sur le plus large spectre fré-quentiel possible. Pour le domaine des hyperfré-quences dans lequel est spécialisé le laboratoirec'est sur la matrice "répartition ", les paramètresS pour les anglo-saxons, c'est-à-dire l'ensemblede leurs coefficients de réflexion et de transfert,que repose cette caractérisation. A la fin desannées 60 apparaissent les premières versions

commerciales de l'appareil qui, par la suite, vas'imposer comme l'outil incontournable de cetype de mesures : l'analyseur de réseaux. C'estainsi que la Centrale de Caractérisation du CHSen se dotant du premier modèle construit parHewlett-Packard, le HP 8410, débute un parcd'équipements qui, ensuite, va être régulière-ment multiplié, complété et renouvelé, toujoursà la pointe du progrès en matière d'automatisa-tion, de précision et de montée en fréquence.C'est ainsi qu'au fil du renouvellement desfamilles d'analyseurs de réseaux le spectre cou-vert s'étendra successivement de 18 GHz à 40GHz, puis 75GHz, 115 GHz …etc.

L'autre service commun concerne la tech-nologie microélectronique. Sa véritable mise enplace va être plus tardive que pour la Centralede Caractérisation bien que, au début desannées 70, une bonne part des études du labora-toire porte déjà sur les semi-conducteurs. Maisles études du moment, sur le silicium ou les dio-des à avalanche, sont alors effectuées avec unfort appui de l'extérieur pour l'essentiel de latechnologie, la contribution du CHS se limitantà des interventions de préparation ou montagedes échantillons avant de procéder à leurs mesu-res. A partir de la fin des années 60 et sur ledébut de la décennie 70 le CHS se dote progres-sivement de fours à diffusion, de fours de recuit,de bancs de photo réduction et photo répéti-tion, d'aligneurs de masque à Ultra Violet, demicro soudeuses, de bâtis de métallisation sousvide… La plupart de ces matériels sont de récu-pération et c'est L.Raczy qui, grâce à d'excellen-tes relations avec les professionnels des compo-sants électroniques, en assure la recherche etl'acquisition. J.Vanbremeersch, ingénieurCNAM lui aussi, va avoir la lourde responsabi-lité de superviser leur bonne marche et, par lasuite, les nombreuses personnes, techniciens etingénieurs, recrutées à cet effet. Ces équipe-ments sont particulièrement opportuns car ilspermettent au laboratoire d'effectuer un pré-cieux apprentissage des opérations terminalessur les faces avant et arrière des composantsactifs à semiconducteurs fournis en état brut, enparticulier ceux provenant des laboratoiresindustriels dans le cadre des recherches, alorsen cours, sur les diodes à avalanche. C'est grâce,

aussi, à l'un des bâtis sous vide nouvellementacquis que, sous la direction de L.Raczy et enautonomie complète du laboratoire, sont effec-tuées des premières réalisations de structures encouches minces isolant-métal-isolant. Leurétude va révéler de curieux phénomènes debruit (thèse 3ème cycle Y. Brun, 1972).L'apprentissage à la technologie des couchesminces, avec ces premiers équipements, se pour-suit ainsi sur près d'une décennie, faisant fran-chir au laboratoire des étapes technologiquestrès importantes pour son avenir dans les com-posants. A ce propos, on ne peut oublier lesmémorables travaux exploratoires effectués surla technologie du contact métal-semiconducteurpar Liu Chang Yong, étudiant chinois venu auCHS préparer une thèse d'Université. Celle-ci,achevée en 1982, après un labeur acharné occu-pant journées et nuits(!), va donner lieu à d'inté-ressantes réalisations en matière de limiteurs etmodulateurs hyperfréquences à based'Arséniure de Gallium.

C'est en 1981 que prend officiellementcorps la "Centrale de Technologie". Par décisiondu CNRS le CHS devient "Pôle National deTechnologie Globale" et, par un financementcommun de cet organisme et des trois ministè-res de l'Enseignement Supérieur, de l'Industrie,de la Défense, 300 m2 du 2ème étage du bâti-ment P3 sont équipés de salles blanches etlocaux techniques pour réunir dans une mêmeenceinte l'ensemble des moyens de technologiedu laboratoire. Dans les années qui suivent desbâtis de dépôt et gravure plasma viennent com-pléter l'équipement de "technologie froide" per-mettant d'élaborer à partir des couches activesfournies extérieurement la plupart des compo-sants microélectroniques et circuits hyperfré-quences. Un microscope électronique à balayageCambridge est ajouté à cet ensemble, indispen-sable outil de contrôle et d'analyse des réalisa-tions. En 1985, grâce à une nouvelle décision deses autorités de tutelle, le CHS peut faire l'acqui-sition du maillon qui manquait jusque là : unbâti d'épitaxie par jets moléculaires à sourcessolides. Là encore, L.Raczy joue un rôle impor-tant dans les choix qui sont faits auprès du cons-tructeur, en l'occurence: RIBER Avec ce bâti d'é-pitaxie c'est l'élaboration complète, de A jusqu'à

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Z, des composants de la famille des Arséniuresqui devient possible. Le CHS dispose alors de sapropre "fonderie". Les sujets de recherche à fortcontenu technologique se multipliant à grandevitesse et devenant de plus en plus exigeants, laCentrale de Technologie se trouve dans unecourse permanente pour la mise à niveau deséquipements, leur accroissement et l'accroisse-ment du personnel qui atteint la demi-douzaineau début de la décennie 90. Cette période estassez délicate car face à cette croissance perma-nente la Centrale de Technologie commence àêtre à l'étroit dans ses locaux du bâtiment P3 etil devient urgent de trouver une solution d'a-grandissement. Celle-ci se présente très oppor-tunément avec, en 1992, la création de l' "Institutd'Electronique et de Microélectronique duNord" (IEMN) et la construction sur le campusmême de Villeneuve d'Ascq d'un vaste labora-toire comportant 1000 m2 de salles blanchespour accueillir la technologie.

L'idée directrice de cette création del'IEMN est de fédérer dans un vaste ensemblel'essentiel des forces régionales de recherchedans le domaine de l'électronique et de sa phy-sique. Réunir dans une même synergie la micro-électronique micro-ondes du CHS, la partiephysique des semi-conducteurs de l'InstitutSupérieur d'Electronique du Nord (ISEN) et lapartie ondes acoustiques de l'Université deValenciennes apparaît aux quatre protagonistesrespectifs de cette fédération que sontE.Constant, G.Salmer, M. Lannoo et C. Bruneelcomme la condition incontournable pour attein-dre un niveau européen, voire mondial. Laconjugaison de leurs volontés et les indispensa-bles appuis des instances régionales et nationa-les de recherche permettent à cet ambitieux pro-jet de se réaliser. Constitué Unité Mixte deRecherche CNRS, l'IEMN regroupe ainsi le CHSde l'Université de Lille I, le Laboratoire d'Opto-Acousto-Electronique de l'Université deValenciennes et le Laboratoire de Physique duSolide et Ultrasons de l'ISEN avec comme pre-miers responsables respectifs G.Salmer,C.Bruneel et M. Lannoo, et c'est à E.Constantque revient la tâche d'être Directeur de l'ensem-ble. La mise sur pieds de l'IEMN est l'occasiond'un nouveau bon en avant des équipementstechnologiques, représentant d'imposants inves-

tissements. Les plus importants consistent enl'installation d'un autre bâti d'épitaxie par jetsmoléculaires RIBER, cette fois à sources gazeu-ses et plus particulièrement dédié à la familledes phosphures, l'introduction du masquagedirect par faisceau électronique avec un nanomasqueur LEICA, et l'installation d'un implan-teur ionique EATON. Le doublement du person-nel de la Centrale de Technologie accompagneopportunément l'afflux des équipements. En1995 celui-ci atteint la douzaine.

Cette envolée, liée à la création del'IEMN, va se poursuivre dans cette décennie 90par l'engagement résolu de plusieurs chercheursdans la voie révolutionnaire des"Microsystèmes" associant tout à la fois micro-mécanique, microélectronique, micro optique…dans des dispositifs dont le dimensionnementvoisine le micron. C'est dans le cadre de cettenouvelle voie que, à partir de 1994, l'IEMN vaapporter une contribution essentielle au déve-loppement d'une antenne CNRS au Japon, appe-lée le LIMMS (Laboratory for Integrated Micro-Mechatronic Systems), sur le site de l'Universitéde Tokyo. C'est encore dans ce cadre que, plustard, vers la fin des années 90, il va être procédéà l'installation d'une extension de la Centrale deTechnologie portant à 1500 m2 la surface des sal-les propres, avec de nouveaux équipementsexclusivement dédiés aux microsystèmes surSilicium.

Ce survol rapide du cadre général et desgrandes orientations du CHS, puis, à sa suite, del'IEMN sur trente années d'histoire n'est repré-sentatif que de la "face visible" du laboratoire.Or des centaines de personnes y sont venues, ysont restées ou en sont parties : chercheurs,enseignants, thésards, ingénieurs, techniciens etadministratifs. Ils sont la "face cachée" du labo-ratoire avec toute l'activité sous-jacente que celasuppose. Cette "face cachée" ce sont aussi lesmultiples équipes de recherche qui se sont cons-tituées au fil du temps et des évènements, avecleurs propres démarches scientifiques et leurspropres notoriétés, chacune étant un laboratoireà part entière…. dans le Laboratoire. C'est cedeuxième aspect que nous nous efforçons demontrer dans ce qui suit par une présentation àla fois chronologique et à la fois thématique, eten dégageant comment, autour de grands thè-

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mes, se sont constitués équipes et groupementsd'équipes.

C'est ainsi que nous allons voir, mainte-nant, plus en détails comment se sont dévelop-pés les travaux :

- sur les matériaux, avec les diélectriquesliquides, les propriétés du Silicium puis descomposés III-V, les cristaux liquides, les polymè-res électroactifs, les supraconducteurs hautetempérature, les processus de réalisation tech-nologiques puis la micro technologie et lesmicro capteurs.

- sur les composants, avec les diodesoscillatrices à avalanche ou Gunn, les compo-sants quantiques et TéraHertz, et les multiples

familles de transistors à effet de champ et bipo-laires.

- sur les circuits et les systèmes micro-électroniques micro-ondes, dans le cadre demultiples applications de transmissions, d'iden-tification, de localisation, de contrôle, d'image-rie…, ayant toutes comme point commun l'utili-sation d'ondes hyperfréquences.

- enfin, sur deux domaines un peu à part,mais néanmoins étroitement liés à l'ensemblede l'activité du Laboratoire, avec l'optoélectro-nique et l'électromagnétisme des circuits.

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3.3.2 De la Spectroscopie Diélectrique aux matériaux pour Microélectronique

Comme il a déjà été évoqué plus haut ledéménagement sur le campus d'Annappes en1967 est l'occasion d'un partage en deux partiesdes études de Spectroscopie Diélectrique, l'acti-vité de recherche historique des Electronicienslillois : au Laboratoire de A.Lebrun les corpsporeux et au Laboratoire de E.Constant les liqui-des. La spectroscopie des liquides a constituéantérieurement à 1967 le domaine de prédilec-tion de beaucoup de thèses lilloises mais elle aprincipalement porté sur la liaison hydrogènedans certains alcools et acides. Le nouvel objec-tif visé par E.Constant est de reprendre à la basel'étude de la dynamique moléculaire à partir demolécules de formes simples ( chloroforme, bro-moforme, iodométhane, acétonitrile…). Lamolécule dite "toupie symétrique" va avoir lesfaveurs de ces nouvelles investigations dont ledébut est concrétisé par la thèse d'Etat deY.Leroy (1967) et la fin par les thèses d'Etat deR.Fauquembergue (1977) et M.Constant-Flodrops (1978). La plage fréquentielle de mesu-re est fortement étendue dans sa partie hautepour couvrir largement le domaine de la relaxa-tion dipolaire. Le parc d'instrumentation despectroscopie d'absorption dipolaire duLaboratoire de E Constant est, de ce fait, renfor-cé dans la gamme de l'infra rouge lointain.L'extraction de la permittivité complexe ( ε*) est

alors pratiquée par mesure de TOS jusqu'à 10GHz, par réflectométrie jusqu'à 70 GHz et parinterférométrie de type Michelson avec guidessurdimensionnés de 70 à 300 GHz. Pour lagamme de 300 GHz à l'infrarouge lointain lamesure porte sur l'indice de réfraction (n) et lecoefficient d'absorption ) et tout un arsenal despectromètres a été mis sur pieds à cet effet(CAMECA, PERKINS-ELMER, BECKMAN…).Grâce à ces équipements le CHS va être le pre-mier laboratoire à mettre en évidence expéri-mentalement le retour à la transparence desliquides polaires dans le domaine de l'infrarou-ge lointain, comportement apportant un démen-ti formel aux prédictions de la célèbre théorierelaxationnelle de Debye. L'interprétation desmesures fait un grand pas à partir du momentoù le laboratoire se met à utiliser pour ses déve-loppements théoriques la fonction de corréla-tion du moment dipolaire, reliée à l'absorptionpar une transformée de Fourier. Un affinementsupplémentaire est encore apporté en y adjoi-gnant le formalisme de la fonction mémoire.Enfin, ultime perfectionnement, il est fait appelaux techniques de type Monte Carlo, alors entout début de développement au laboratoire,pour compléter l'arsenal d'analyse. Tous cesefforts vont s'avérer payants pour le thème desdiélectriques liquides. Ils vont permettre de

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mettre au clair les phénomènes observés eninfrarouge lointain, comme l'absorption excé-dentaire et le retour à la transparence. Ce der-nier étant finalement attribué à un effet inertieldû au fait qu'aux temps courts l'inertie de lamolécule empêche celle-ci de s'orienter dans lechamp électrique. Au titre de prolongements del'ensemble de ces études il importe de signaler,d'une part, les comparaisons tout à fait instruc-tives et novatrices obtenues sur la phase liquidedes molécules toupies symétriques en complé-tant les investigations spectroscopiques du CHSpar celles faites avec le laboratoire deSpectroscopie Infrarouge et Raman (LASIR) del'UFR de Chimie, dans le cadre des thèses de M.Constant-Flodrops, et, d'autre part, l'extensiondes investigations aux molécules toupies symé-triques mais, cette fois, en phase gazeuse com-primée, dans le cadre de la thèse d'Etat de F.Bliot. Pour en terminer avec cet épisode desliquides il importe, aussi, de noter combien toutce perfectionnement des mesures, de leurexploitation et des traitements théoriques desphénomènes électroniques de la matière consti-tue un très utile apprentissage pour le futur.Cela va grandement faciliter le passage du labo-ratoire au domaine des diodes et des transistorsmicro-ondes et à leurs multiples problèmessous-jacents du transport électronique dans lessemi-conducteurs. Dans l'ensemble de travauxse rattachant de près et moins près à cet appro-fondissement des phénomènes de relaxationdipolaire on peut retenir les thèses d'Ingénieur-Docteur ou 3ème cycle (*) et thèses d'Etat (**) de: J . L . B a r r o i s ( * 1 9 6 7 ) , Y. L e r o y ( * * 1 9 6 7 ) ,R.Fauquembergue(*1968,**1977), P.Desplanques(*1969,**1974), P. Descheerder (* ), MmeD.Lobry(*1972),D.Decoster (*1973), M.Constant-Flodrops (*1972,**1978), F.Bliot (**1973)…

C'est tout à fait dans la continuité des étu-des de spectroscopie diélectrique décrites ci-dessus que vient se greffer, à partir de 1971, l'ac-tivité sur les propriétés de transport électro-nique dans le Silicium. La disponibilité d'uneinstrumentation de spectroscopie couvrant toutle spectre de fréquences jusqu'à l'infra rougelointain et l'expérience acquise dans le manie-ment des concepts théoriques ( temps de relaxa-tion, fonction de corrélation …) sont deux atoutsqui expliquent ce passage relativement aisé d'un

domaine à l'autre. La circonstance déclenchanteétant une forte incitation de la DéfenseNationale, en l'occurrence la DRET, pour que leLaboratoire s'engage sur ce sujet du Silicium,dans une étroite collaboration avec l'établisse-ment de L.T.T. de Conflans-Ste Honorine.Y.Leroy, qui a passé sa thèse d'Etat en spectros-copie diélectrique liquide et désire se reconver-tir, prend la tête d'une petite équipe. E.Constant,plongé depuis 1965 dans les semi-conducteurspar ses travaux sur les diodes à avalanche, s'in-téresse immédiatement de près à cette nouvelleactivité dont l'importance fondamentale ne luiéchappe pas. Les études commencent par lerégime des champs électriques faibles avec desmesures de transmission en gammes millimé-triques et infra rouge lointain. La suite concernele régime des champs forts, particulièrement àl'ordre du jour pour aider les études sur les dio-des à avalanche menées parallèlement auLaboratoire. Mesures de conductivité complexemais aussi, fait nouveau, mesures de bruit sontexploitées pour connaître les paramètres usuelsque sont le temps de relaxation du moment et letemps de relaxation de l'énergie. Outre cesaspects spécifiquement matériaux, quelques tra-vaux relatifs à des structures N+N N+ utiliséesen modulateurs et limiteurs hyperfréquencesconstituent un fructueux apprentissage pour lescaractérisations et simulations fonctionnelles decomposants. La méthode de simulation deMonte-Carlo, mise à profit parR.Fauquembergue dans le cas des diélectriquesliquides, trouve avec le Silicium un autre terrainde développement. Il va être ainsi possible detraiter la dynamique de transport des porteurs(vitesse, énergie) et de remonter aux paramètresstatistiques du matériau ( conductivité, coeffi-cient de diffusion ). Dès 1976, J. Zimmermans'implique fortement dans cette activité. Un longséjour post-doctoral à l'Université du Coloradolui permet de faire des échanges d'expériencesavec les américains. A partir du tout début desannées 80, lui et R. Fauquembergue vont se trou-ver à la pointe de l'activité " Simulation Monte-Carlo " des composants hyperfréquences, diodeset transistors à base de Silicium et surtout à basede matériaux III-V, activité qui va constituer unélément important de la notoriété duLaboratoire. Les thèses d'Ingénieur-Docteur ou3ème cycle (*) et thèses d'Etat (**) directement

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liées à cet "intermède Silicium" de la décennie 70sont relativement peu nombreuses mais, parcontre, sont très riches d'aspects fondamentauxpréfigurant les études ultérieures, cette fois trèsnombreuses, qui vont concerner les matériaux etcomposants III-V. On retiendra, en particulier,celles de: M.Vindevoghel (*1973),J.Zimmerman (*1975,**1980), S. Bonfils (*1976),Y. Becquelin (*1977), B. Boittiaux (**1978),J.Vindevoghel (**1980) …

C'est aussi dans la pleine continuité del'activité "Spectroscopie" du CHS que vient s'a-jouter, à partir de 1973, l'étude des cristaux liqui-des. Ce thème, comme nous l'avons évoqué pré-cédemment en décrivant les activités duLaboratoire de A.Lebrun, est l'occasion de lamise sur pieds d'une équipe mixte réunissant lescompétences de ce laboratoire à celles du CHS.Cette équipe mixte, suscitée à la base parE.Constant, a pour mentors A.Chapoton etJ.M.Wacrenier et, comme nous l'avons vu, vaêtre le creuset des nombreux travaux ayant pourprotagonistes D. Lippens, J.P. Parneix, J.Depret,R. Njeumo, A.R. Zounon, M.Bouamza,D.Decoster, C. Druon, C.Legrand …A l'époque,les cristaux liquides les plus en pointe sont ceuxdits "nématiques" et "smectiques” . Ils présen-tent une phase intermédiaire entre phase liquideet phase solide. L'anisotropie de leurs paramèt-res physiques est à la base d'un considérablechamp d'applications dans le domaine des affi-cheurs et des écrans plats. Le succès remportépar ces applications au cours des décennies quiont suivi et la large diffusion commerciale qu'el-les connaissent maintenant montrent la perti-nence du choix de cette voie de recherche parE.Constant. Il faut également souligner les capa-cités hors pair en équipements expérimentauxdont disposent alors le laboratoire de A.Lebrunet le CHS pour couvrir l'ensemble du spectrefréquentiel : ponts de mesures, analyseurs deréseaux, spectromètres submillimétriques, spec-tromètres infra rouge lointain …etc. Dans unelarge investigation de la faculté des cristauxliquides à s'orienter sous l'action d'une surfacespécialement traitée ou sous l'action d'un champmagnétique les chercheurs des deux laboratoi-res rivalisent d'ingéniosité pour mettre au pointdes cellules et dispositifs de mesure adaptés à

tous les cas de figures. La haute spécificité de lapréparation et de la connaissance des propriétésstructurelles de ces substances impose des colla-borations étroites. Avec le Laboratoire Centraldes Ponts et Chaussées, avec le Collège deFrance (Prof. Billard), avec le Centre Paul Pascalde Bordeaux, avec le Laboratoire Central deRecherches de Thomson-CSF d'Orsay, et, aussi,localement, sur le site de LilleI, avec leLaboratoire de Dynamique et Structures desMatériaux Moléculaires (N.Isaert) et avec leLASIR (M.Constant).

L'étude des cristaux liquides passe entiè-rement au CHS en 1980, lors du départ en retrai-te de A.Lebrun. C'est une des activités de l'équi-pe " Nouveaux Matériaux " dont A.Chapoton vaêtre pour longtemps le principal animateur.Comme on va le voir dans ce qui suit cette équi-pe va se disperser, J.P. Parneix partant en 1988 àl'Université de Bordeaux, D. Lippens,D.Decoster et C. Druon effectuant des reconver-sions thématiques à l'intérieur même du CHS. C.Legrand se trouve être le dernier à travaillerdans ce domaine avec les nouvelles substancesdites " ferroélectriques " et à explorer les per-spectives qu'elles ouvrent pour l'affichage àcadence rapide. Le départ de C. Legrand, vers1994, à l'Université Calais-Dunkerque Côted'Opale et le transfert de l'étude des cristauxliquides au Laboratoire des Matériaux pourl'Electronique (LEMCEL) de cette jeuneUniversité mettent un point final à cette activitédans le cadre du CHS devenu, entre temps,IEMN.

Comme on a pu le constater dans ce quiprécède, l'étude des cristaux liquides a marquéune évolution importante dans la démarche derecherche du CHS, celle-ci passant d'un certainacadémisme (physique moléculaire) à des pré-occupations d'applications électroniques (affi-chage et écrans plats). Bénéficiant des progrèsconsidérables accomplis par les chimistes enmatière de synthèse des matériaux organiques,cette évolution vers les applications va se pour-suivre et s'amplifier au sein de l'équipe"Nouveaux Matériaux" avec l'exploration de lanouvelle voie des "Polymères Electroactifs". Lestravaux relatés dans les lignes qui suivent cons-tituent les prémices de cette électronique orga-

nique moléculaire prédite comme possible révo-lution technologique du 21ème siècle.

Dans un premier temps ce sont les pro-priétés d'absorbant micro-onde qui focalisentces travaux. Il s'agit d'examiner les applicationsmilitaires de furtivité liées aux peintures à basede polymères conducteurs. Ce sujet fait l'objetdes thèses d'Université de S. Villers (*1985),N.Contanceau-Monteil (*1989, Paris VI),J.J.Bonte (*1990) et de la thèse d'Etat deM.El.Kadiri (**1986). J.P. Parneix, qui, dans l'é-quipe de A.Chapoton, s'est particulièrementconsacré à l'encadrement de ces thèses, estnommé Professeur à l'Université de Bordeauxen 1988. Il va poursuivre cette voie de recherchedans son nouveau laboratoire et A.Chapotondécide de réorienter les travaux lillois sur lespolymères électroactifs en direction des compo-sants électroniques, à savoir : les diodes électro-luminescentes et les transistors à effet de champà grille isolée du type MISFET. La facilité deréalisation de couches minces par utilisationd'une simple tournette, le faible coût et la possi-bilité d'extension à de grandes surfaces sontautant de motivations pour entreprendre cettenouvelle voie de recherche. L'objectif ultime estde mettre en œuvre une technologie pour écransplats, alternative de celle reposant sur les cris-taux liquides et sans l'inconvénient de l'anglecritique d'observation propre à ces derniers. Lesdifficultés majeures vont se situer dans la réali-sation des contacts et dans la rapidité de dégra-dation du matériau par l'atmosphère. Tout unensemble de collaborations est mis sur pieds.Avec les chimistes de l'ENSC de Montpellier, leLRPME de Cergy-Pontoise, Alcatel Marcoussiset Thomson, le LAMAC de Maubeuge, le LPMd'Orsay, le LEMCEL de Calais…etc. En interne,à partir de 1992, ces travaux sont l'occasion d'unrapprochement dans le cadre de l'IEMN entrel'équipe " Nouveaux Matériaux " et l'équipe deD. Vuillaume du groupe physique de l'ISEN.D.Vuillaume s'est, lui aussi, lancé dans l'étudedes films organiques. Son objectif est de réaliserdes composants électroniques à couches activesmonomoléculaires. Sa démarche, plus en amontque celle de A.Chapoton, est tout à fait complé-mentaire. Le savoir faire de l'équipe "NouveauxMatériaux" va se traduire par trois thèsesd'Université : O. Brihaye (*1992) et O. Tharaud(*1998) à propos du MISFET, et K. Lmimouni

(*1997) pour les diodes électroluminescentes.Parallèlement à ces travaux concernant la

physique et la technologie de composants quel'on peut qualifier de " demain ", l'activité sur lesfilms et matériaux organiques est accompagnéepar un foisonnement de travaux annexes concer-nant leurs propriétés. C'est ainsi que de nouvel-les méthodes de caractérisation de la perméabi-lité, de la permittivité et des constantes de pro-pagation sont mises sur pieds à partir de lignesplaquées réalisées, in situ, en ayant un film dumatériau organique lui-même comme substrat.Ce type d'étude relevant d'une approche théo-rique très élaborée est supervisé par L. Faucon,chercheur chevronné antérieurement membrede l'équipe "Electromagnétisme des CircuitsMicro-ondes" du CHS. Deux thèses d'Universitéen sont l'aboutissement : celles de J.Hinojosa(*1995) et de E.Glangetas (*1997). Par ailleurs,dans le cadre de ses collaborations extérieures,l'équipe "Nouveaux Matériaux" est entraînéedans des investigations les plus diverses. C'estainsi le cas de l'étude effectuée avec l'Ecole desMines de Douai sur les polymères thermoplas-tiques en cours de transformation lors de leurextrusion. C'est aussi le cas de l'étude effectuéeavec l'INRA et le renfort de l'équipe"Applicateurs Micro-ondes" de M. Chivé à pro-pos du couteau de boucherie "intelligent", apte àdistinguer muscles, tendons et graisses. C'estencore le cas de l'étude effectuée avec l'InstitutSupérieur des Matériaux du Mans(A.Leméhauté) sur les interactions électroma-gnétiques liées aux objets à géométrie fractaledéterministe. C'est de ces travaux que découlentles thèses d'Université de A.M. Boughriet(*1997) et L. Nivanen (*1997).

Ainsi la décennie 90 correspond pourl'équipe "Nouveaux Matériaux" à une largediversification allant d'aspects aussi fondamen-taux que les diodes et les transistors sur filmsorganiques jusqu'à des applications très concrè-tes concernant des domaines parfois inattendus.

La fin de la décennie 90 va être marquéepar la refonte et la redéfinition des activités decette équipe en raison du prochain départ enretraite de A.Chapoton, celui-ci étant program-mé pour le tout début des années 2000. L'équipene compterait plus que deux chercheurs perma-nents, et relativement récents : K. Lmimouni etC.Dufour (venant de l'UFR de Physique de LilleI

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et entré dans l'IEMN en 1997). Il est alors décidé,au sein de l'IEMN, de regrouper la composanteDHS et la composante ISEN de D.Vuillaumedans une équipe unique animée par ce dernieret focalisant essentiellement son activité sur lesmatériaux et composants moléculaires orga-niques.

Dans la logique d'exploration systéma-tique de toutes les nouveautés en matière dematériaux susceptibles d'applications électro-niques le laboratoire de E.Constant ne pouvaitpasser à coté de l'engouement soulevé, au coursdes années 80, par l'apparition des nouveauxsupraconducteurs dits à "haute température cri-tique" (SHTC). C'est la faculté de devenir supra-conducteurs à des températures supérieures àcelle de l'azote liquide (77K), donc ne nécessi-tant que des moyens cryogéniques abordables,qui est alors à la base de l'immense intérêt pources matériaux. Parmi ceux-ci les oxydesYBaCuO et TiBaCuO vont se révéler les plusaccessibles à la fabrication, l'épitaxie par jetmoléculaire et l'ablation laser étant les procédésgénéralement utilisés.

A la fin des années 80 diverses sollicita-tions extérieures (DRET, programmes euro-péens…) convainquent E.Constant de l'opportu-nité de lancer quelques chercheurs de son labo-ratoire dans cette nouvelle voie. J.C. Carru, de lamouvance Wacrenier-Chapoton, récemmentsorti de sa thèse d'Etat sur les zéolithes et expé-rimentateur chevronné, se porte volontaire pouranimer un petit groupe pluridisciplinaireauquel l'équipe d'Electromagnétisme des cir-cuits micro-ondes, avec P. Kennis, et l'équipeComposants et dispositifs de puissance micro-ondes, avec Y. Crosnier, vont également appor-ter leurs concours. La fourniture du matériausous forme de couches minces sur substrat deMgO ou de saphir est assurée à travers des par-tenariats avec les laboratoires de AlstomMarcoussis, du LETI à Grenoble, de l'IMEC àLouvain, de Supelec (LGEP), de l'Université deRennes (LCSIM), …L'activité du petit groupe deJ.C. Carru est consacrée à la caractérisation despropriétés micro-ondes des couches, c'est-à-dire, essentiellement, à l'étude de la températu-re critique, de la transition état isolant-étatsupraconducteur, de la résistance de surface etde la conductivité complexe en fonction de la

température… Ceci donne lieu à la mise enœuvre de méthodes de mesure et d'extractionparticulièrement originales, entraînant la réali-sation de cavités spéciales, de résonateurs et fil-tres en structures micro ruban ou coplanaire,voire de circuits actifs hybrides comportant untransistor (oscillateur réalisé en collaborationavec l'IMEC et le LETI)… Analyses des mesureset extractions des paramètres recherchés, étantdonné la particularité des matériaux, consti-tuent un travail théorique difficile alliant simu-lations électromagnétiques, simulations circuitset simulations systèmes. La réalisation des cellu-les et composants tests nécessite de la part duCHS, devenu IEMN à partir de 1992, une labo-rieuse mise au point de techniques de gravures,de prise de contacts et d'implantation nondégradantes pour le supraconducteur. Avec,parallèlement, l'acquisition d'une grande maîtri-se des techniques cryogéniques, basées dans unpremier temps sur des cryostats à Hélium liqui-de et, ensuite, sur des cryogénérateurs à Héliumgazeux. Les travaux de l'équipe de J.C. Carrurencontrent nombre de vicissitudes liées soit à ladégradabilité du matériau, soit aux aléas dereproductibilité de la fabrication. Ces difficultés,qui sont éprouvées à travers le monde par laplupart des laboratoires ayant abordé le sujet,vont constituer un sérieux frein au développe-ment pratique de ces nouveaux matériaux parl'industrie microélectronique. Pour les lillois l'a-venture va se terminer à l'orée de l'année 2000.Néanmoins, une demi douzaine de thèsesd'Université (*) concrétisent l'expertise ainsiacquise dans le maniement des supraconduc-teurs à haute température critique. Il s'agit decelles de : D. Chauvel (*1993), F. Mehri (*1994),E. Husse (*1996), P. Lepercq (*1996), Y. Rollens(*2000), et A. Achani (*2000).

Nous allons terminer cette revue des acti-vités dites "matériaux" dans le laboratoire deE.Constant par trois d'entre-elles que l'on pour-rait aussi bien placer dans la rubrique des com-posants semi-conducteurs et dans celle de l'ins-trumentation. Il s'agit des travaux relatifs à l'épi-taxie par jet moléculaire, à la technique d'hydro-génation et à la microtechnique. Bien que dansles trois cas des applications précises soientvisées, diodes, transistors, micro capteurs et

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autres micro dispositifs, la place occupée par lapréoccupation "matériaux" y est très importante.Il ne parait donc pas déplacé d'en parler ici maissans perdre de vue que ces activités même sielles ont une forte teneur de recherche amontsont aussi largement conditionnées par leuraval.

Comme nous l'avons vu plus haut, l'ins-tallation de l'épitaxie par jet moléculaire (EJM),en 1985, a constitué l'étape terminale de laCentrale de Technologie du laboratoire deE.Constant, apportant la pièce finale à sa pan-oplie d'équipements et lui permettant de réaliserde A jusqu'à Z, en toute indépendance, unegrande variété de composants microélectro-niques et de micro dispositifs.On a soulignépécédemment le rôle initiateur de L.Raczy dansl'acquisition de ces équipements mais c'est àY.Druelle, assisté par J.L. Lorriaux qui est ingé-nieur chimiste de formation, que va revenir lasupervision de la marche de cette installation etla responsabilité de mettre en route la réalisationde couches épitaxiées pour composants III-V.Y.Druelle, qui vient de passer sa thèse d'Etat, atoujours montré un goût très développé pour latechnologie. Il devient l'interlocuteur privilégiéde la firme RIBER, l'entreprise française choisiepour la mise en œuvre des bâtis à ultra vide decette installation d'EJM. Ce premier équipementcomporte une chambre d'épitaxie à sources soli-des de gallium, arsenic, indium, aluminium etsilicium, permettant de réaliser à volonté toutesles couches de composants utilisant la catégoriedes composés arséniures. Il sera complété, en1992 lors de la transformation du CHS en IEMN,par un deuxième équipement disposant desources gazeuses d'arsine et de phosphine etapportant la possibilité de réaliser, également,les couches nécessaires aux composants utilisantles composés phosphures. Dans toute la phasede mise en route de cette activité d'épitaxieY.Druelle est sur tous les fronts. Une petite équi-pe d'ingénieurs et chercheurs est constituéeautour de lui. Il s'agit de J.L. Lorriaux,J.L.Codron et X.Wallart. Ceux-ci vont êtrerejoints plus tard par F. Mollot et Y. Cordier. Parla suite, Y. Druelle étant appelé à d'autresresponsabilités (chef du DépartementElectronique de l'ENIC à partir de 1996), c'est àF. Mollot que revient la tache d'animer l'équiped'épitaxie. Les uns et les autres apportent leurs

contributions à la mise sur pieds de méthodesde travail rigoureuses reposant sur tout unensemble de techniques d'analyses physiquestelles que : effet Hall et magnétorésistance, dia-gramme de diffraction de Rheed, diffraction X,spectroscopie de photoluminescence, spectros-copie de masse (SIMS) …Il faut souligner la dif-ficulté de la tâche incombant à cette équipe,entre recherche et production. Recherche avecles études amont indispensables à la maîtrise decroissances très complexes, comme celles descouches dites pseudomorphiques sur substratsGaAs ou InP, ou comme celles des couches ditesmétamorphiques sur substrat GaAs, ou encorecomme celles des couches de GaAs dites bassetempérature. Production avec les multiplescommandes passées par les différentes équipesdu laboratoire pour couvrir des besoins aussivariés que transistors faible bruit, transistors depuissance, transistors de logique rapide, diodesà effet Tunnel résonnant et diodes varactors,lasers solides… Tous ces efforts pour offrir desprestations toujours au meilleur niveau et toutecette disponibilité vont se révéler essentiels pourpermettre au laboratoire de E.Constant d'acqué-rir un savoir faire particulièrement apprécié etun large rayonnement en matière de compo-sants microélectroniques et optoélectroniquesmicro-ondes. Le caractère très particulier destravaux de recherche en épitaxie fait que le nom-bre des thésards attirés par le sujet est plutôt res-treint. On retiendra, cependant, les thèsesd'Université (*) passées par : X. Wallart (*1988),Y. Cordier (*1992), B. Splingart (*1993),B.Layati (*1996), O. Schuler (*1998), …Parailleurs, un peu en marge de l'activité de l'équi-pe épitaxie, il faut également signaler les thèsesd'Université soutenues par N.E. Bourzgui(*1991) et N.E. Belbounaguia (*1993) dans lecadre de la caractérisation des couches semicon-ductrices. Il s'agit d'une méthode novatrice demesure de magnétorésistance en hyperfréquen-ces et donc sans contact avec l'échantillon. Cestravaux, encadrés essentiellement par C. Druonet P. Tabourier, des proches de la mouvanceChapoton, vont susciter un certain intérêt dansles milieux industriels fabricant couches semi-conductrices et composants pour hyperfréquen-ces, en particulier chez PICOGIGA et UMS.

Avec la technique d'hydrogénation on est

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en présence de l'exemple type d'une étude fon-damentalement amont sur les matériaux. Cetteétude est initiée vers la fin des années 80 parE.Constant et va être menée de bout en bout,pendant une décennie, par lui-même dans unecoopération étroite avec le laboratoire CNRS deBellevue de J. Chevallier. Elle va apporter deprécieuses indications sur les mécanismes phy-siques de la neutralisation dans un semi-conducteur des ions silicium par les ions hydro-gène à travers la formation du complexe SiH.Jusque là, ce phénomène était surtout considérécomme néfaste par les praticiens des semi-conducteurs en raison de l'instabilité du com-plexe SiH et de sa propension à se dissocier sousl'effet d'une température élevée, ou d'un champélectrique élevé, ou encore en présence d'unrayonnement UV. E.Constant entreprend derevisiter la question de manière systématique,d'une part pour délimiter clairement les condi-tions de formation et de dissociation du com-plexe SiH et les problèmes correspondants defiabilité, et, d'autre part, pour essayer de tirerparti du phénomène en le maîtrisant et en l'uti-lisant comme procédé technologique de fabrica-tion de composants microélectroniques et demicro dispositifs. Deux bâtis d'exposition plas-ma , un pour l'hydrogène et un autre pour sonisotope le deutérium, sont conçus avec l'aide dulaboratoire de Bellevue et, en 1992, font partiedes équipements installés dans la centrale detechnologie en accompagnement de la naissan-ce de l'IEMN. Parmi les applications les plusoriginales explorées on peut retenir : la réalisa-tion de transistors à effet de champ à résistancesd'accès ultra réduites, l'amélioration considéra-ble de fiabilité obtenue en remplaçant l'hydrogè-ne par son isotope le deutérium, l'écriture direc-te sur le matériau par dissociation du complexeSiH avec un masqueur électronique, et, toujourspar dissociation du complexe SiH, la réalisationde dosimètre UV faible coût (dans une collabo-ration avec M. Constant du LASIR). Ces études,hors des "sentiers battus", sont accompagnéespar nombre d'analyses reposant sur les moyensde caractérisation physique du laboratoire etaussi par des simulations numériques reprodui-sant toutes les phases du processus technolo-gique et permettant d'avoir des informationsquantitatives sur les grandeurs physiques misesen jeu. Plusieurs thèses de 3ème cycle ou

Université (*) se succèdent sur le sujet avec, àchaque fois, une bonne dose d'idées nouvellesapportées par E.Constant. Il s'agit des travauxde N. Caglio (*1989), N. Ng Ching Hing (*1995),S. Mézière (*1997), D. Loridant-Bernard (*1997)et S. Silvestre (*2001).

Après l'épitaxie par jet moléculaire etl'hydrogénation venons en à la microtechnique,activité du domaine des matériaux la plus jeunedu laboratoire, offrant à celui-ci la possibilité des'insérer dans cette formidable avancée des"micro systèmes", promise pour les années 2000.

C'est l'installation du nouveau laboratoi-re de l'IEMN qui, en 1992, constitue l'évènementclé du lancement de cette activité. En effet, avecdes équipements parmi les plus performants enmatière de dépôt, gravure et métallisation, litho-graphie optique et électronique, contrôle parmicroscopie électronique, microscopie Tunnel(STM), microscopie à force atomique(AFM),…tous les atouts sont alors réunis pournon seulement faire des composants micro-électroniques sophistiqués mais aussi passer àdes micro structures complexes, bi dimension-nelles ou tri dimensionnelles, alliant semi-conducteurs, matériaux magnétostrictifs, maté-riaux piézoélectriques, et combinant tout à lafois fonctions électroniques et mécaniques. Lespremières réalisations sont effectuées avec lafilière usuelle du laboratoire, c'est-à-dire lessemiconducteurs III-V . Par la suite, à partir de1999, pour la raison évidente de beaucoup pluslarges possibilités de développement industriel,le virage vers la technologie silicium est pris. Ilest concrétisé par une extension de la Centralede Technologie de l'IEMN apportant 400 m2supplémentaires de salles blanches. Ces nouvel-les ressources technologiques, financéesconjointement par le CNRS, la Région et laCommunauté Européenne, comportent deséquipements de base en matière de fours et delithographie pour les réalisations de microdispositifs et capteurs sur silicium.

Il faut aussi rappeler, à propos du déve-loppement de cette activité " Microsystèmes ", lerôle stimulant du " LIMMS ", cette antenne duCNRS implantée dans l'Université de Tokyo. Apartir de 1995 plusieurs chercheurs du labora-toire vont s'y relayer, en particulier D. Chauvel,D.Collard, P. Gouy… Leur apprentissage valargement contribuer à propager le savoir-faire

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des Japonais.Au cours de cette phase de lancement des

travaux sur les microsystèmes les initiativesfusent de tous côtés dans le laboratoire et dansplusieurs équipes, avec des objectifs très divers.D. Lippens, avec son équipe "Composants quan-tiques et dispositifs Térahertz", et secondé plusparticulièrement par P. Mounaix et E.Lheurette,fait figure de pionnier en la matière, voyantdans cette ouverture technologique une oppor-tunité très intéressante pour ses réalisations decomposants submillimétriques. E.Constant,lui-même, s'implique fortement dans cette voiedes microsystèmes. Une fois de plus inépuisablepourvoyeur d'idées, il contribue efficacement aulancement de deux nouvelles filières de recher-che , l'une, qui va être chapeautée parA.Vanoverschelde, concerne les micro pointes etl'autre les micro capteurs thermiques, sous ladirection conjointe de D.Leclercq et P. Godts.Pour ces trois chercheurs très chevronnés, ayantderrière eux de solides expériences de recher-che, il s'agit d'un investissement très exigeant,nécessitant une large maîtrise des outils tant detechnologie que des moyens associés d'analyseet contrôle.

C'est dans la seconde moitié de la décen-nie 90 que sont effectivement produites les pre-mières réalisations, accompagnant contrats derecherche et thèses.

D. Lippens et son équipe deviennent spé-cialistes des microstructures suspendues, pou-tres et membranes. Avec ces dernières, utiliséescomme substrat, ils réalisent des lignes et élé-ments de circuits pour gammes millimétrique etsubmillimétrique présentant des pertes et unedispersion d'une faiblesse record. Ils se tour-nent, ensuite, vers la réalisation de réseauxpériodiques métalliques ou diélectriques réso-nants, basés sur le principe des structures cris-tallines à gap de photons (PGB), avec commeobjectif d'application le filtrage pour micro-ondes et ondes quasi optiques. L'ensemble deces travaux conduit aux thèses d'Université (*)de P.Salzenstein (*1996), J. Carbonnel (*1998),J.Danglot (*2001) et T. Akalin (*2002).De son côté, A. Vanoverschelde se bat avec le

problème ardu des micro pointes. Son objectifprincipal, très ambitieux, est de démontrer lafaisabilité de micro tubes à émission par effet de

champ susceptibles de remplacer les tradition-nels tubes hyperfréquences de puissance à émis-sion thermoïonique. Ses travaux sont soutenuspar la division "Tubes" de Thomson-Vélizy, parla DRET et par le CNRS. Les difficultés majeuressont l'obtention d'une très haute densité depointes (de l'ordre de 10000 par mm2) pourfournir un courant d'émission élevé et l'intégra-tion d'une grille de commande auto alignée.Après de nombreux efforts des résultats sub-stantiels sont obtenus mais l'ampleur des diffi-cultés rencontrées montre que le stade d'uneindustrialisation est encore éloigné. Tous cesefforts sont consignés dans les thèsesd'Université (*) de P. Kropfeld (*1999) etO. Yaradou (*2000).

Les microcapteurs thermiques, que l'on adéjà évoqués à propos du laboratoire de"Mesures Automatiques" de A.Lebrun, font, euxaussi, l'objet de développements spéciaux enmicrotechnologie. Comme on l'a vu, le départdéfinitif en retraite de A.Lebrun, en 1990, a étéaccompagné d'une restructuration de la branche"Capteurs et Instrumentation Thermiques ". Unepartie de ce groupe, sous l'impulsion de P.Théry,s'est alors rattachée à l'IEMN pour mettre enpratique, dans la réalisation des capteurs, desprocessus d'intégration technologique et deminiaturisation similaires à ceux de la micro-électronique. C'est dans ce cadre de l'IEMN queD.Leclercq, tout premier collaborateur deP.Thery, constitue une petite équipe avecP.Godts, ancienne thésarde de E.Constant possé-dant à ce titre une utile expérience en technolo-gie microélectronique. E.Constant lui-même sejoint épisodiquement à leur binôme. Les résul-tats sont au rendez-vous dans la dernière partiede la décennie 90 avec des versions à couchesminces, technologiquement très élaborées et trèsopérationnelles, de microradiomètres pourdétection dans les gammes de l'infrarouge et del'ultraviolet (jusqu'à plusieurs milliers sur 10mm2) . La diffusion industrielle de ces produitsrepose sur une collaboration étroite avec JayElectronique et sur les moyens de CAPTEC etICMC, deux sociétés nées des travaux deP.Théry dont on a déjà parlé précédemment àpropos du laboratoire de A.Lebrun.Ultérieurement, une version encore plus élabo-rée et encore plus intégrée de ces radiomètres

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est réalisée dans une technologie qui, cette fois,est à base de silicium et associe, tout à la fois,thermocouples en polysilicium et les techniquestrès spécifiques de membranes et poutres. Cetteopération innovante, appuyée par le CNRS dansle cadre du Réseau National de Micro et NanoTechnologies (RMNT) est aussi l'occasion d'unevaste coopération entre laboratoires du CNRSau sein du vaste projet nommé "INTERLAB",associant le LAAS de Toulouse, l'IEF d'Orsay etl'IEMN. De nombreuses thèses d'Université (*)sont effectuées sur ces sujets de microther-mique. Plusieurs ont déjà été citées précédem-ment dans la partie relative au laboratoire deA.Lebrun. Parmi les thésards plus particulière-ment rattachables à cette phase d'activité au seinde l'IEMN on peut distinguer : L. Camberlein(*1997), C. Machut (*1997), S. Sakly (*1998),

H.Randrianarisoa (*1998), F. Polet (*1999),K.Ziouche (*1999), F. Rancoulès (*2000),F.Brachelet (*2001) …

Il est à souligner que cette évolution desmicroradiomètres vers la technologie silicium setrouve être un des tout premiers signes du nou-vel élan accompagnant la construction des 400m2 de salles blanches de l'IEMN spécialementdédiées "microsystèmes". Bien d'autres travauxvont suivre, dans un esprit d'ouverture pluridis-ciplinaire toujours plus étendu. C'est ainsi, àtitre d'exemple, que l'année 2000 va être le pointde lancement par C. Druon et P. Tabourier d'unvaste projet de microfluidique, associant micro-pompes, microvannes et microdébitmètres,pour l'analyse protéinique par spectrométrie demasse.

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3.3.3 Des diodes à avalanche aux transistors micro-ondes.

Avec l'ensemble des travaux qui vont êtredécrits dans ce qui suit nous entrons dans la par-tie centrale de l'activité du laboratoire deE.Constant, celle qui constitue la base essentiel-le sur laquelle s'est bâtie sa renommée et qui, parla suite, va être en très grande partie à l'originede la naissance de l'IEMN. Le formidable déve-loppement que va connaître le laboratoire doitbeaucoup, comme on va le voir, à E.Constantlui-même, mais n'aurait certainement pas connuune réussite aussi complète sans la présence deG.Salmer à ses côtés. Tous deux vont diriger lestravaux du laboratoire dans une entente exem-plaire et un rayonnement partagé et, sur le planadministratif, G.Salmer relaiera E.Constant à latête du CHS et ensuite de l'IEMN lorsque celui-ci aura atteint la limite de ses mandats.

Nous l'avons rappelé précédemment c'esten 1965 que commence cette activité sur les com-posants semi-conducteurs lorsque E.Constant,en étudiant les propriétés de bruit d'une diodeen régime d'avalanche, est témoin d'un phéno-mène bizarre qui, après investigations, se révèleêtre une oscillation haute fréquence. Cette trou-vaille fait de E.Constant l'un des découvreurs dece qui va devenir la diode à avalanche et temps

de transit (diode ATT), composant "phare" pen-dant des décennies des sources de signauxhyperfréquences de télécommunications.Presque en même temps ce phénomène d'os-cillations est aussi obtenu aux Etats-Unis, à laBELL TELEPHONE, et en Russie. Avec cettedécouverte se concrétise la proposition faite parl'américain W.T. Read en 1958 d'utiliser conjoin-tement génération par ionisation et effet detransit des porteurs dans une jonction semi-conductrice sous forte polarisation inverse pouravoir un dispositif à résistance négative, doncsusceptible de produire des oscillations.

L'engouement pour ce nouveau compo-sant électronique atteint rapidement les labora-toire industriels travaillant dans le domaine descomposants et systèmes hyperfréquences et c'estdans ce contexte que E.Constant, G.Salmer etune grande partie des chercheurs du laboratoirevont être entraînés, pendant près de vingt ans,dans une étroite collaboration avec leLaboratoire d'Electronique de Philips ( LEP ), àLimeil-Brévannes, et le Laboratoire Central deRecherche ( LCR ) ou directement les divisionsde Thomson CSF, à Orsay. Les interventions duCHS vont couvrir tous les aspects physiques de

la diode ATT, toutes ses applications et toutesses évolutions technologiques, mais comporter,aussi, des prolongements sur d'autres types decomposants dipoles hyperfréquences, en parti-culier : la diode "Gunn", qui fera une longue car-rière, et les diodes "Baritt" et "Tutt" qui, parcontre, seront très éphémères.

Cette entrée du laboratoire dans ledomaine des composants électroniques à semi-conducteurs peut surprendre. Elle s'inscritcependant dans une logique prévisible : la thé-matique, centrée jusque là sur l'interactionondes électriques-matière, avec pour objectifmajeur de mieux connaître la dynamique molé-culaire, prend une dimension supplémentaireen s'étendant aux matériaux semi-conducteurs,en plein envol de 1960 à 1970, et à leurs applica-tions que sont les composants électroniques. Lestechniques de mesures développées jusque là,essentiellement basées sur des appareillagesradiofréquences et hyperfréquences, constituentune excellente base de départ pour aborder lesétudes portant sur les semi-conducteurs et leurscomposants, moyennant, bien sûr, quelquesindispensables adaptations.

Dans une première période allant, engros, de 1965 à 1975, les travaux du laboratoireportent essentiellement sur les mécanismes phy-siques fondamentaux régissant le fonctionne-ment de la diode ATT et responsables de sesmultiples propriétés, à savoir :- le phénomène d'avalanche lui-même entant que source naturelle de bruit,- le fait que l'association zone d'avalanche-zone de transit est à l'origine de l'effet de résis-tance négative et, par voie de conséquence, de lafaculté oscillatrice et de la faculté amplificatrice,- le fait que la forte non linéarité et la natu-re selfique du phénomène d'avalanche sont desfacteurs déterminants pour la multiplication defréquence à haut rang.

Tout cela donne lieu à de multiplesmodélisations menant de front l'analyse phy-sique des phénomènes de génération et detransport des porteurs dans le composant, enrégime linéaire ou en régime non linéaire, etl'extraction des grandeurs fonctionnelles inté-ressant le "systèmier" : impédance, puissance,rendement, harmoniques … Parallèlement, toutun arsenal de bancs et méthodes de mesures estdéveloppé pour accompagner les travaux théo-

riques. Les composants tests, majoritairement àbase d'arséniure de gallium, proviennent duLEP et leurs fréquences de travail restent majo-ritairement cantonnées en dessous de 12 GHzdans la plupart des études. Des structures trèsdiverses sont mises en compétition et celles àprofil de dopage de types LO HI LO et HI LOsont particulièrement prisées. C'est à partir del'ensemble de ces travaux qu'un modèle dediode à avalanche du CHS, particulièrementopérationnel, va permettre au LEP de réaliserdes structures optimales avec un rendement enpuissance record mondial. Accompagnant cetteretentissante progression, une quinzaine de thè-ses de 3ème cycle ou Docteur-Ingénieur (*) etune thèse d'Etat (**) sont réalisées pendant cettedécennie 65-75, avec pour auteurs :E.Allamando (*1968, **1973), B. Boittiaux(*1968), B. Kramer (*1968), J.M. Martinache(*1969), G. Vaesken (*1970), I. Doumbia (*1971),J. Pribetich (*1971), G.Vanborren (*1971), P.M.Lebrun (*1973), P.A.Rolland (*1973), A.Leborgne(*1974), A.Castelain (*1975), B. Carnez (1975), A.Derycke (*1975).

Deux autres thèses de 3ème cycle, ayantpour auteurs A. Vanoverschelde (*1972) etY.Brun (*1972) , dont il déjà été question, sontencore réalisées dans cette même décennie, tou-tes deux hors du thème de la diode ATT maisportant sur l'intervention de l'effet Tunnel. PourA. Vanoverschelde, il s'agit de la diode "TUTT",tentative visant à remplacer la zone d'avalanchede la diode ATT par une zone d'injection pareffet Tunnel, en l'occurrence une barrière métal-semiconducteur. Pour Y. Brun, il s'agit d'uneétude posant les bases théoriques d'une cascadede sauts Tunnel pour expliquer le claquage àhaute tension de capacités intégrées métal-iso-lant-métal.

A partir de 1975, et sur une période cou-vrant à nouveau une dizaine d'années, les tra-vaux du laboratoire sur les diodes génératriceshyperfréquences sont empreints d'une forte évo-lution. Les aspects physiques et les mécanismesfondamentaux de ces composants dans leursfonctions oscillation, amplification et multiplica-tion de fréquence étant, dès lors, relativementbien établis les études s'orientent désormais soitvers de vastes synthèses récapitulant l'expérien-ce acquise pour la rendre mieux accessible auxutilisateurs industriels, soit vers une large diver-

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sification du sujet sur de nouvelles pistes derecherche. Cette diversification va s'opérer dansdeux directions principales, souvent reliées :d'une part, l'exploration de nouvelles structuressemi-conductrices reposant sur d'autres princi-pes et d'autres matériaux, et, d'autre part, lamontée en fréquence des composants et des cir-cuits de manière à répondre aux besoins tou-jours croissants des applications en gammemillimétrique. On assiste pendant cette périodeà un foisonnement de thèses de 3ème cycle,Docteur-Ingénieur ou Université (*) et de thèsesd'Etat (**). Parmi celles-ci on peut distinguer :- celles de R. Périchon (**1977) et I. Doumbia(**1978), comme approfondissement de tous lestravaux antérieurs, sur le bruit en ce qui concer-ne le premier, et sur la modélisation du fonction-nement dynamique en oscillation et amplifica-tion, en particulier en gamme millimétrique, ence qui concerne le second;- celles de J.C. Dejaeger (*1977) relative à l'exten-sion des diodes ATT silicium à l'amplification engamme millimétrique ; - celles de P. Kennis (*1977) et M. Chivé (**1978)relatives à la contribution ou à l'utilisation del'effet " Tunnel " dans le processus d'injection deporteurs (les diodes TUTT) ;- celles de D. Meignant (*1978) etA.Vanoverschelde (**1980) relatives aux structu-res dénommées " BARITT " dans lesquelles l'in-jection de porteurs par avalanche est remplacéepar une injection thermoïonique, avec un dispo-sitif s'apparentant à un transistor bipolaire sansélectrode de base ;- celles de J. Pribetich (**1978) et R. Allam(*1984) sur la recherche de structures de diodesATT à très haut rendement de puissance d'os-cillation ;- celles de J.C. Dejaeger (**1985), R. Kozlowski(*1985) et T. Boun (*1985) explorant la possibili-té d'accroître l'efficacité d'ionisation et d'effet detransit des diodes ATT en utilisant une hétéro-jonction de matériaux ternaires ;- celle de M.R. Friscourt (*1982) sur les diodesà effet GUNN, en préliminaire de sa thèsed'Etat; - celles de D. Hars (*1976) et J.L. Vaterkowski(**1978), résolument tournées vers les aspectssystèmes, avec la réalisation de mélangeurs d'é-mission à diodes ATT pour télécommunicationsen gamme millimétrique;

- celles de P.A.Rolland (**1978), A. Derycke(**1986) et D. Degrugillier (*1986), elles aussi àforte connotation système puisque relatives à laréalisation de sources à grande stabilité engamme millimétrique par multiplication de fré-quence à haut rang des diodes ATT, domainedans lequel une remarquable expertise va êtreatteinte.

L'inflexion d'une bonne partie des tra-vaux vers la gamme millimétrique, clairementvisible dans l'énumération ci-dessus, ne va pasêtre qu'un évènement épisodique. En effet, ellecorrespond à une réelle évolution de l'industrieélectronique pour les communications et princi-palement pour les besoins de la DéfenseNationale. C'est ainsi que la thèse d'Etat deP.A.Rolland, en 1978, marque le point de départd'une intense collaboration avec Thomson-CSFau cours de laquelle vont être développées desdiodes ATT silicium permettant d'atteindre labande W ( 75-110 GHz), mais aussi une circuite-rie spécifique reposant sur une technologie semiintégrée. Cette collaboration est à l'origine dudéveloppement de l'équipe dite " millimétrique" dont P.A.Rolland va se trouver naturellementchef de file. Le volet "systèmes " de l'activité del'équipe va se traduire par la mise sur pieds,dans le cadre même du CHS, d'une station demétrologie, unique en son genre, pour sourcesmillimétriques à haute stabilité de fréquence,permettant de mesurer de manière précise bruitde modulation d'amplitude et bruit de modula-tion de fréquence de celles-ci. Parallèlement àcette activité système, dans laquelle entrent lesthèses de A.Derycke et D.Degrugillier, une autreactivité, de caractère plus fondamental se déve-loppe également dans l'équipe. Elle concerne lamodélisation des composants. L'approche qui alongtemps prévalu dans les travaux du labora-toire, consistant à utiliser un certain nombre desimplifications, notamment celle de négliger leseffets de dynamique non stationnaire, est deve-nue insuffisante pour les composants millimé-triques en raison de leurs très faibles dimen-sions. Une modélisation plus complète, plusrigoureuse, mais aussi nécessitant les moyens decalculateurs puissants est alors adoptée. Il s'agitd'un traitement découlant de l'équation detransport de Boltzmann, celle-ci étant mise sousla forme de trois équations traduisant la conser-vation du nombre de particules, du moment et

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de l'énergie, avec des paramètres physiquestirés de simulations particulaires de type Monte-Carlo qui sont l'apanage, comme on le verraplus loin, d'une autre équipe du CHS. C'est àtout un petit groupe du laboratoire, avec en par-ticulier B. Carnez, G.Salmer (avec le D.E. deI.Doumbia), E.Constant... , que l'on doit, à partirde 1975, l'introduction au laboratoire de cettenouvelle modélisation. Son application va aussis'étendre, peu après, aux transistors à effet dechamp hyperfréquences, alors en pleine émer-gence comme axe de recherche du laboratoire,avec A. Cappy comme nouveau développeur.Dans l'équipe millimétrique cette nouvelleapproche théorique est expérimentée dans deuxthèses : celle d'Etat de M.R. Friscourt (**1985) àpropos de diodes à structures N+NN+ utilisantl'effet GUNN ; et celle d'Université de C. Dalle(*1986) sur des diodes ATT au silicium ayantune double zone de transit. Dans les deux cas lafréquence de travail voisine les 100 GHz et lescomposants sont réalisés par Thomson CSF.

Cet effort de l'équipe ne s'arrête pas à l'in-troduction dans la modélisation de la dyna-mique non stationnaire mais se porte aussi surles aspects spécifiques que revêt le phénomèned'avalanche dans le cadre des très faibles dimen-sions des composants millimétriques. C'est à D.Lippens que l'on doit l'investigation de ce pro-blème. Après sa thèse de 3ème cycle sur les cris-taux liquides puis un intermède de trois ansdans l'industrie, celui-ci décide en 1981 de réin-tégrer le CHS et, pour sa réorientation de recher-che, choisit de rejoindre l'équipe millimétriquemais en se spécialisant dans les problèmes del'électronique ultime, dans la perspective decomposants fonctionnant au dessus de 100 GHz.Sa thèse d'Etat (**1984), centrée sur le transportélectronique et l'avalanche en régime non sta-tionnaire, fait usage d'une originale simulationde type particulaire. Cette thèse et celle, menéeparallèlement, de J.L. Nieruchalski (*1985) vontapporter de précieux renseignements sur cesquestions, en particulier concernant le fameux"espace noir " délimitant la distance minimale endessous de laquelle l'avalanche ne peut pasprendre corps. Ces études vont constituer unebase solide pour beaucoup de travaux ultérieursdu laboratoire. Pour D. Lippens cette incursiondans le domaine des diodes à avalanche milli-métriques préfigure l'orientation que va prendre

son activité lorsque, devenant autonome, il va setourner vers les composants dipolaires carré-ment submillimétriques et fonder l'équipe ditedes "composants quantiques et dispositifsTerahertz" …autre histoire que nous allonsdétailler dans ce qui suit.

Le démarrage de l'activité de D. Lippensdans les composants quantiques s'effectue en1987, à l'occasion d'une étude sur des photodétecteurs à multi puits quantiques inspirée pardes travaux de l'américain F. Capasso. Cetteétude, faite dans le cadre d'un contrat duMinistère de la Recherche, offre à D. Lippensl'opportunité d'une collaboration très étroiteavec des équipes prestigieuses de physiciens etastrophysiciens du Laboratoire Central deThomson CSF (LCR) d'Orsay et de l'EcoleNationale Supérieure (ENS) de Paris. C'est pourlui l'occasion de découvrir le domaine passion-nant de l'électronique quantique. Il s'y jette avecson enthousiasme coutumier et crée sa propreéquipe de recherche. Les premiers travaux decelle-ci portent sur le composant basique qu'estla diode à effet "Tunnel résonnant". Celle-ci, encette fin de décennie 80, est, alors, l'exempletype des perspectives ouvertes par les derniersprogrès de la technologie des hétéro structuresentre composés semi-conducteurs III-V. Ce sys-tème simple d'un puits entre deux barrières depotentiel, sandwich ultra mince de matériauxsemi-conducteurs à petite et grande bandesinterdites et combinaison d'effet Tunnel et d'é-tats propres énergétiques, a en effet de quoiséduire l'électronicien par sa caractéristiquecourant-tension en forme de dent de scie.Résistance négative différentielle, forte nonlinéarité, réponse temporelle quasi instantanée(la picoseconde) sont autant d'atouts à exploiterpour la réalisation de dispositifs de générationde signaux et de transposition de fréquence, etce dans la gamme très spéciale des fréquencescomprises entre 100 Gigahertz et le Terahertz.Réalisés conjointement au LCR de Thomson CSFet au CHS même, les composants prototypessont l'objet, dans l'équipe de D. Lippens d'inten-ses travaux d'analyse, de modélisation, d'opti-misation technologique et de multiples disposi-tifs d'oscillateurs, détecteurs, multiplicateurs defréquence, mélangeurs…capables de fonction-ner bien au-delà des 100 Gigahertz. Tous ces tra-vaux permettent à l'équipe d'asseoir sa notoriété

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et leur aboutissement conduit aux thèsesd'Université de L. de Saint Pol (*1990),O.Vanbesien (*1991), R. Bouregba (*1991),P.Mounaix (*1992), P. Bedu (*1992), H. Leroux(*1992) et V. Sadaune (*1993). Sitôt leurs thèsespassées O. Vanbesien et P. Mounaix obtiennentdes postes de chercheurs CNRS et deviennentde précieux collaborateurs permanents pourD.Lippens, permettant ainsi à son équipe depoursuivre sa croissance.

Après cette première phase de travaux,essentiellement consacrée aux diodes à effetTunnel résonnant, l'équipe reçoit de multiplessollicitations qui vont l'amener à une largediversification de ses activités. Le domaine deslongueurs d'onde millimétriques et submillimé-triques (de 30 GHz à 1 THz) étant dédié prin-cipalement à des spécialités telles que la radio-astronomie (nuages interstellaires), l'observa-tion de la terre, la météorologie, la physico-chi-mie atmosphérique…, les collaborations deD.Lippens et ses chercheurs, initialement lan-cées avec le LCR de Thomson-CSF et l'ENS,englobent très vite l'observatoire de Paris-Meudon, le Centre National des EtudesSpatiales (CNES), l'Agence Spatiale Européenne(ESA), Matra Marconi Space…. La technologiedes composants de l'équipe est entièrementréalisée en interne à partir de 1995, grâce audéveloppement de la Centrale de technologie dulaboratoire, et va couvrir non seulement la filiè-re de l'Arséniure de Gallium (AsGa) mais aussicelle du Phosphure d'Indium (InP).

Un nouveau type de composant voit lejour : l'hétérovaractor. Antithèse, en quelquesorte, de la diode à effet Tunnel résonnant, cettehétérostructure utilise centralement non pas unecouche puits de potentiel mais une couche bar-rière de potentiel et celle-ci est suffisammentépaisse pour empêcher la conduction par effetTunnel. En présence de polarisation le phéno-mène électrique prédominant dans ce systèmeest l'effet capacitif accompagnant la déplétiondes couches semi-conductrices encadrant la cou-che centrale et utilisées comme réservoirs d'élec-trons. Une telle structure de couches, si elle estparfaitement symétrique et judicieusementconçue, présente un comportement de varactorqui peut être fortement non linéaire et avec unesymétrie dans les deux sens de polarisation pro-pice à la multiplication de fréquence par 3 ou 5.

C'est sur cette application que se focalisent lesefforts de plusieurs chercheurs de l'équipe, cou-vrant modélisation, technologie, caractérisa-tion… pour des dispositifs allant de la celluleélémentaire à des réalisations plus complexesassociant plusieurs cellules élémentaires dansune mise en cascade ou dans des lignes de trans-mission, avec, bien évidemment, toujours l'ob-jectif d'un fonctionnement largement au dessusde 100 GHz.

En même temps, l'équipe de D. Lippenspoursuit sa progression vers l'ingénierieTerahertz pour couvrir le maximum de fonc-tions avec toujours plus de performances, utili-sant de manière généralisée les techniques d'in-tégration et un dimensionnement de l'ordre dumicron carré : oscillateurs avec les diodes à effetTunnel résonnant, mélangeurs avec des diodesSchottky…

Parallèlement à ces efforts pour poussercet arsenal électronique vers les fréquencesextrêmes, un renouvellement des thèmes derecherche de l'équipe se dessine. L'approche duTerahertz par voie optique, jusque là laissée decôté, est maintenant prospectée. C'est ainsi quesont lancées des études préliminaires sur lagénération d'impulsions ultra courtes par laserfentoseconde et sur le photo mélange par batte-ment de deux sources laser. Par ailleurs, sur un plan encore plus prospectif,grâce aux outils de modélisation sophistiquésmis au point dans l'équipe, des travaux sontentrepris sur ces structures semiconductrices dufutur à échelle nanométrique, les " nano structu-res ", qui, par généralisation du confinementdimensionnel d'un gaz d'électrons pourraientdéboucher sur une circuiterie quantique capabled'atteindre le Terahertz.

Pour conclure sur cet ensemble d'activi-tés, couvrant en gros la deuxième moitié de ladécennie 90, il importe de noter les nombreusesthèses d'Université (*) et les habilitations à diri-ger des recherches (**) passées sur cette période,avec, notamment, celles de : D. Wojciechowski(*1994), O.Tanguy (*1995), E. Lheurette (*1996),L.Burgnies (*1997), A.Mikaïl (*1998),R.Havart (*1999), X. Mellique (*1999), O. Dupuis(*1999), V. Duez (*2000), F. Podevin (*2000),P.Mounaix (**1999), O. Vanbesien(**1999)…Cette énumération, soulignons le, ne reprenantpas les thèses mentionnées précédemment à

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propos de l'activité de l'équipe plus axée sur lesmicrotechniques.

Tout ceci permet de réaliser à quel pointl'équipe créée par D. Lippens constitue une sym-biose particulièrement réussie entre originalité,haut niveau scientifique, compétences en tech-nologie électronique de pointe et ouverture surles milieux professionnels, qualités parfaitementdans la ligne d'un laboratoire CNRS comme leCHS-IEMN, pour lequel l'électronique du futurconstitue un axe de recherche majeur.

Comme l'a montré l'historique qui précè-de, l'activité du laboratoire sur les composantssemi-conducteurs dipolaires s'est progressive-ment tournée vers le domaine des fréquencesultimes, ne conservant, en finale, avec l'équipede D.Lippens, que des objectifs d'applications àplusieurs centaines de Gigahertz. Une telle évo-lution n'est pas particulière au CHS mais cor-respond à un état de fait très général, ayantconcerné tous les milieux scientifiques et indus-triels travaillant dans le domaine des compo-sants et applications hyperfréquences. En effet,à partir des années 1976-1977 surgissent lestransistors hyperfréquences à base de composéssemi-conducteurs III-V. Ces nouveaux compo-sants vont présenter des performances de plusen plus alléchantes en matière de gain, bruit,puissance et montée en fréquence et se révélerrapidement de sérieux concurrents pour les dio-des à avalanche ou à effet Gunn, remplaçantprogressivement celles-ci dans les applicationsélectroniques hyperfréquences. Ce tournanttechnologique, le CHS va se montrer tout à faitapte à y faire face grâce au formidable et conco-mitant développement de ses propres moyensen technologie, instrumentation d'analyse et decaractérisation. Il suffit de se remémorer cesquelques étapes déterminantes que sont : l'inau-guration au bâtiment P3, en 1981, des premièressalles blanches de technologie froide - l'installa-tion dans ce même bâtiment P3, en 1985, du pre-mier bâti d'épitaxie par jets moléculaires - lacréation, en 1992, de l'IEMN avec, dans ses nou-veaux locaux, le quasi doublement des sallesblanches et de leurs équipements de technologieet, également, dans le même temps, le double-ment de la surface de la Centrale de caractérisa-tion et la multiplication par trois ou quatre desbancs de mesures et analyseurs en tous genres

pour le test des composants fabriqués. Cettefaculté d'adaptation du CHS à la transistorisa-tion des applications hyperfréquences c'est bienà E.Constant et G.Salmer qu'il faut principale-ment en attribuer les mérites. Leur clairvoyancedans ce qu'allaient permettre les progrès fou-droyants de la technologie des semi-conduc-teurs III-V est, en effet, à la base des choix heu-reux faits en ce début des années 80 pour fixerl'orientation long terme du CHS et placer lelaboratoire à la pointe de ce domaine de recher-che. E.Constant, lui-même, malgré ses nombreu-ses autres activités, va fortement s'impliquerdans le développement des installations techno-logiques et en donnant libre cours à son inventi-vité et à son goût du challenge à travers de mul-tiples tests et réalisations de prototypes. Par unetacite entente avec les autres laboratoires natio-naux s'étant engagés, eux aussi, dans le dévelop-pement de transistors hyperfréquences, il estdécidé que l'activité du CHS va se concentreressentiellement sur les transistors à effet dechamp. De ce fait, les transistors bipolaires nevont donner lieu au CHS qu'à peu de travaux etavec aucune réalisation technologique en inter-ne.

L'ampleur et la diversité de cette nouvel-le voie de recherche va rapidement entraînerune certaine répartition des tâches. D'une orga-nisation initiale, à la fin de la décennie 70, endeux équipes chapeautées respectivement parE.Constant et G.Salmer, on va passer, dans laseconde moitié de la décennie 80, à une organi-sation plus démultipliée et à un foisonnementd'équipes, chacune ayant une expertise particu-lière sur un thème donné. Dans cette multiplici-té d'activités trois axes d'importances majeuresvont se dégager. Il s'agit de : - la simulation physique pour aider à lacompréhension physique du fonctionnementdes composants et à leur conception ;- la problématique des composants faiblebruit pour systèmes de réception; - la problématique des composants depuissance, pour systèmes d'émission.D'autres activités, quelque peu à la frange de cesaxes majeurs mais se distinguant par leur origi-nalité, vont aussi tenir une place appréciable.Quelques aperçus en seront donnés, un peu plusloin, en passant en revue les nombreuses filièrestechnologiques que le CHS a été amené à étu-

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dier ou à développer. Auparavant, voyons briè-vement en quoi consistent les trois axes majeurs.

La simulation physique, outil tradition-nellement d'excellence du CHS pour la compré-hension du fonctionnement et la conception descomposants, va faire l'objet d'un formidableeffort d'adaptation pour prendre en compte aumaximum les effets intervenant dans les transis-tors à effet de champ fabriqués en interne oufournis par les collaborations industrielles.Condition indispensable pour la montée en fré-quence de ceux-ci, leur grille est indispensable-ment de dimension submicronique. C'est à cetteparticularité que sont reliés les problèmes prin-cipaux à prendre en compte : effets de dyna-mique électronique non stationnaire et de survi-tesse des porteurs, effets de surface et de piégea-ges, injection dans le substrat, ionisation parimpact… Dès 1978 un premier modèle simplifiéde transistor à effet de champ à Arséniure deGallium et grille Schottky submicronique, pre-nant en compte la dynamique non stationnaire,est présenté à la Conférence InternationaleMicro-ondes (EMC) par B. Carnez, E.Constant,G.Salmer et A. Cappy. Il connaît immédiatementun grand retentissement par la démonstrationsur des prototypes industriels de la justesse deses prédictions.

Au cours des décennies 80 et 90, au fild'une succession incessante de nouvelles tech-nologies, la réactivation permanente des problè-mes à résoudre va conduire à multiplier les tra-vaux théoriques. Il faut souligner, une fois deplus, l'extrême importance du rôle fédérateurdu duo E.Constant - G.Salmer dans l'articulationde tous ces travaux Trois approches principalesde simulations vont être parallèlement dévelop-pées : - une dite "hydrodynamique bidimension-nelle", d'abord développée par G.Salmer avecdes chercheurs égyptiens de l'Université duCaire (Prof. El Sayed) puis reprise plus tard parJ.C. DeJaeger avec l'aide de M. Lefebvre, consis-tant en la résolution par la méthode des diffé-rences finies complètement bidimensionnelledes équations macroscopiques de conservationdu courant, de l'énergie et du moment déduitesde l'équation de transport de Boltzmann ainsique de l'équation de Poisson.- une autre reposant sur le traitement detype particulaire complètement bidimensionnel

du transport électronique avec la méthode deMonte-Carlo, lancée conjointement parR.Fauquembergue et J. Zimmerman vers 1980puis pilotée par R. Fauquembergue seul, à par-tir de 1992, J. Zimmerman ayant alors quitté leCHS pour rejoindre le Laboratoire de Physiquedes Composants à Semi-conducteurs del'ENSERG de Grenoble.- une autre, enfin, dite "hydrodynamiquequasi-bidimensionnelle" , comportant un traite-ment macroscopique de type hydrodynamiqueassez voisin de celui utilisé dans la premièreapproche mais avec une prise en compte simpli-fiée de la bidimensionnalité (méthode Q2D),développée par A.Cappy dans la foulée des tra-vaux précurseurs évoqués plus haut, précédant1980.

Ces trois approches vont atteindre unelarge notoriété en Europe et hors d'Europe parl'intermédiaire de l'essaimage de nombreuxthésards et de plusieurs transferts de logiciels.Ainsi, à titre d'exemple, l'approche de Monte-Carlo fera l'objet d'adaptations particulièrespour les technologies CMOS submicroniquesd'IBM à Zurich. L'approche hydrodynamiquebidimensionnelle sera à la base de la formationde plusieurs spécialistes égyptiens del'Université du Caire, certains d'entre eux parve-nant ensuite à une renommée mondiale. Demême, l'approche hydrodynamique simplifiéeQ2D constituera l'outil de CAO "coin de table"de nombre de concepteurs industriels chezThomson, Philips et autres fondeurs de circuitsmicroélectroniques micro-ondes, avant dedéboucher finalement, en 1995, sur la commer-cialisation par l'éditeur Artech-House du logi-ciel "HELENA".

C'est, en 1981, la thèse d'Universitéd'Alain Cappy, faite sous la direction deG.Salmer, qui marque le point de départ des tra-vaux sur la problématique des composants àeffet de champ pour réception faible bruit.Première thèse du laboratoire sur le transistor àeffet de champ hyperfréquence, celle-ci abordele sujet de son fonctionnement dynamique petitsignal sur un plan essentiellement théorique enmettant sur pieds la modélisation dite "quasi2D". Compromis équilibré entre rigueur scienti-fique et approximations raisonnables, utilisantjudicieusement les ressources de l'informatique,cette modélisation offre d'emblée une grande

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souplesse d'adaptation à des évolutions ulté-rieures. Comme toute modélisation elle a unbesoin impérieux de validation. A.Cappy netarde pas à en être convaincu et est parmi lestous premiers au CHS à s'investir dans les mesu-res des transistors à effet de champ. C'est ainsi,qu'avec le concours de la Centrale deCaractérisation, il amorce l'édification de touteune méthodologie basée sur le décorticage(deembedding pour les anglo-saxons) de mesu-res multifréquences faites à l'analyseur deréseaux (à l'époque du type HP 8410, fonction-nant jusqu'à 18 GHz avec une automatisationréalisée en interne par E. Playez). Sa thèsed'Université passée, il se tourne vers l'étude dubruit de fond dans les transistors à effet dechamp. Ce sera le thème central de sa thèsed'Etat, en 1986, avec, sur le plan théorique, l'in-troduction dans la modélisation Q2D du traite-ment du bruit et, sur le plan expérimental, lamise en œuvre des premiers bancs de mesuresdu facteur de bruit sur des composants, souventprototypes, venant de Thomson-CSF,Philips…etc. Le véritable essor de la thématique" réception faible bruit " s'effectue à partir de là,avec un flux croissant de thésards et, parallèle-ment, l'entrée dans l'équipe de tout un staff dechercheurs et enseignants chercheurs perma-nents dont, dans l'ordre chronologique,G.Dambrine, F.Danneville, H. Happy, S.Bollaert,V. Hoel et L. Picheta. Il va en résulter, sur ladécennie qui va suivre, un considérable élargis-sement de la thématique avec, notamment :- la modélisation, par F. Danneville, du bruitde fond des composants à effet de champ enrégime non linéaire, en particulier dans lesmélangeurs de réception ;- la mise à jour et la formalisation, par H.Happy, de la modélisation Q2D jusqu'à sa formecommerciale "HELENA" ;- le développement , par toute l'équipe et ensymbiose avec la Centrale de Technologie dulaboratoire, de multiples filières de transistors àeffet de champ atteignant ou dépassant 100 GHzet, l'étude de la circuiterie permettant de les uti-liser dans les récepteurs faible bruit ;- et, pour accompagner ces réalisations, le déve-loppement continuel, sous l'impulsion deG.Dambrine, de bancs analyseurs de réseaux etde bancs de mesures de facteur de bruit, avec lesméthodes et logiciels de calibrage et d'extraction

associées, d'abord jusqu'à 40 GHz, puis 75 GHzet, enfin, 110 GHz.

Ce condensé de l'activité de l'équipeCappy ne peut se terminer sans évoquer sonabondante production de thèses et ses nombreu-ses collaborations non seulement avec les parte-naires industriels habituels du laboratoire(Thomson-CSF, Philips, Dassault, le CNET …),mais aussi, fait plus rare, avec des partenairesd'outre Atlantique particulièrement prestigieuxcomme le NIST (National Institut of Standardand Technology) et Hewlett Packard. Devantcette triple expertise en technologie III-V, instru-mentation et modélisation, acquise au cours dedeux décennies, on prend une juste mesure de lacontribution apportée par l'équipe de A. Cappyau développement de l'ensemble du CHS et,ensuite, de l'IEMN.

La problématique des composants depuissance pour émission présente une certainesimilitude d'évolution par rapport à la problé-matique faible bruit, à ceci près qu'elle n'a pasd'emblée été focalisée sur le seul transistor àeffet de champ. En effet, curieusement, les étu-des du CHS sur les transistors de puissancedébutent avec deux composants originaux ausilicium relevant, sur le plan des principes, à lafois des diodes à temps de transit et du transis-tor bipolaire. La première étude, commencée en1975 et effectuée en collaboration avec le CentreRadiotechnique-Compelec (RTC) de Caen, estrelative à un transistor NPN à avalanche contrô-lée et temps de transit, appelé "CATT"(Controlled Avalanche Transit Time Transistor).La seconde étude, commencée vers 1980, en col-laboration étroite avec le Laboratoire Central deThomson-CSF, porte sur un transistor NPN àtemps de transit (TTT) qui s'apparente à unediode BARITT munie d'une troisième électrode.Pour le CATT, du surcroît de courant lié à l'ava-lanche on attend un surcroît de puissance. Pourle TTT, de la structure BARITT on escompte uneffet de résistance négative et, corrélativement,une augmentation des performances. Beaucoupde facteurs contraires vont faire obstacle à unrésultat vraiment positif de ces deux études. Lamultiplication des porteurs du CATT en régimedynamique va se révéler être très amoindrie parl'effet de la réaction de charge d'espace. Le TTT,quant à lui, va s'avérer fondamentalement limi-

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té en résistance négative par ses éléments para-sites d'accès de base. Néanmoins, elles vontconduire à trois thèses : de 3ème cycle et d'Etatpour H. Gérard et M. Lefebvre (sur le CATT), etd'Etat pour Y. Druelle (sur le TTT), toutes cha-peautées de concert par G.Salmer et Y. Crosnier.Pour ce dernier, entré au CHS en 1975 aprèsdouze années passées dans le laboratoire deR.Gabillard, c'est le début de l'aventure sur lescomposants de puissance qu'il va vivre pendantvingt cinq ans.

Les premières études de puissance sur letransistor à effet de champ commencent vers1980, parallèlement à l'épisode TTT. Il s'agit, encollaboration avec le Centre Philips de Limeil-Brévannes, de rechercher les améliorations tech-nologiques qui pourraient apporter une netteaugmentation de la tension de claquage du com-posant de l'époque : le MESFET (MetalSemiconductor Field Effect Transistor). Travauxexpérimentaux et modélisations se succèdentsur le sujet. Leur publication, par G.Salmer,Y.Crosnier, H. Gérard et R. Wroblewski, va faireautorité pendant longtemps. La tension de cla-quage va s'avérer néanmoins être un problèmetoujours récurrent pour chacune des nombreu-ses familles de composants à hétérojonctions etgaz d'électrons de type HEMT (High ElectronMobility Transistor) qui vont prendre la suitedu MESFET. La puissance d'un transistor étantétroitement liée au produit de la tension qu'ilpeut supporter par le courant maximum qu'ilpeut délivrer, et ces deux grandeurs étant géné-ralement antagonistes pour beaucoup de tech-nologies, un compromis doit très souvent êtretrouvé entre elles.

A partir de 1985, date d'installation de l'é-pitaxie par jets moléculaires et de la pleine auto-nomie du CHS en matière de réalisation de com-posants, s'effectuent le véritable essor de la puis-sance et un partage des activités : Y. Crosniercentralisant la partie expérimentale, c'est-à-diretechnologie et mesures, et G.Salmer puisJ.C.Dejaeger s'occupant de la partie modélisa-tion. Tous les nouveaux composants à effet dechamp apparaissant au cours des quinze annéesqui suivent font l'objet, par l'équipe, d'investiga-tions de leurs possibilités d'utilisation en puis-sance, à la demande des industriels et des orga-nismes publics (Défense, CNRS, CommunautéEuropéenne …). Il s'en suit une indispensable

expansion du flux de thésards et aussi de leurencadrement. C'est ainsi que, vers la fin desannées 90, sont chercheurs permanents :Y.Crosnier, H. Gérard, B. Bonte, D. Théron,B.Boudart, C. Gaquière et M. Zaknoune pourl'expérimentation, et J.C. Dejaeger, M. Lefebvreet M. Rousseau pour la modélisation.

Fait particulièrement significatif duconsidérable développement de cet axe puissan-ce, à la fin des années 90 le parc d'instrumenta-tion grand signal finit par occuper la moitié de lasurface de la Centrale de Caractérisation dulaboratoire. Il comporte plusieurs bancs decaractérisations impulsionnelles quasi statiqueset hyperfréquences, jusqu'à 20 GHz et de la tem-pérature ambiante à 400°c, et un ensembleexceptionnel de bancs d'amplification de puis-sance à excitations mono et multi porteuses, de10 MHz à 40 GHz.. Atout de poids pour lerayonnement de l'équipe, il contribue fortementà l'excellence des relations entretenues avec lespartenaires du laboratoire, y compris ceux del'instrumentation comme Hewlett Packard-Agilent, Rhodes et Schwartz…Enfin il est à l'ori-gine de la micro société "MC2", fondée par deuxanciens thésards, Frédéric Bué et Nicolas Vellas,et leur parrain C. Gaquière.

La cristallisation des efforts sur ces deuxthèmes du "faible bruit" et de la "puissance" nedoit cependant pas occulter les autres études, ennombre non négligeable, toutes étant inspiréespar une indéniable inventivité.

Il en est ainsi des structures bigrilles qui,par la multiplicité de leurs applications et par lacomplexité de leur fonctionnement, nécessitentrégulièrement que l'on revisite leurs caractérisa-tion et modélisation. Au fil des décennies et del'évolution de la technologie et des besoins enmontée en fréquence plusieurs thèses sontconsacrées à ce thème avec E.Allamando,Y.Crosnier et G.Salmer pour managers succes-sifs.

Autre thème faisant également l'objet d'é-tudes épisodiques, le comportement thermiquedes transistors dans des conditions extrêmes dechaleur et de froid propres aux applications spa-tiales et militaires est l'apanage de G.Salmeravec quelques thésards.

Enfin une mention spéciale doit être faiteà propos d'un thème quelque peu à part dans lespréoccupations courantes d'un praticien des

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hyperfréquences: il s'agit des transistors en régi-me de commutation. Deux études se rapportentà ce thème. La première, commencée vers 1985,va mobiliser des efforts importants pendantplus d'une décennie sur ce composant tout-à-faità part qu'est le HIGFET (HeterostructureInsulator Gate FET). Basé sur une hétérostructu-re non dopée et une technologie autoalignée, etayant un fonctionnement en accumulation àcanal n ou p, ce composant paraît par son prin-cipe le candidat idéal pour des applications delogique à rapidité record. Sous l'impulsion deE.Constant des travaux préliminaires sont effec-tués par J. Zimmermann et son jeune thésardH.Fawaz sur des composants réalisés en com-mun par le CNET et le CHS. Puis,J.Zimmermann partant rejoindre son poste deDirecteur de Recherche CNRS à l'ENSERG deGrenoble, le sujet est alors repris par G.Salmer,épaulé par R. Kozlowski et H. Fawaz devenuchercheur permanent. La réalisation du compo-sant est bientôt entièrement effectuée en internepar l'équipe de G.Salmer et la ténacité de celle-cipermet finalement d'aboutir à une technologiesuffisamment mature avec, en couronnement,différents démonstrateurs (oscillateurs enanneau) présentant un temps de propagationpar étage de seulement 10 picosecondes. Laseconde étude, plus restreinte, porte sur la réali-sation de convertisseurs continu-continu pourapplications spatiales sur satellites. Il s'agit d'unchallenge consistant à utiliser des transistors dela filière AsGa comme composant de base deshâcheurs de façon à hisser la fréquence de fonc-tionnement à des valeurs jamais atteintes jusquelà et, par voie de conséquence, diminuer forte-ment l'encombrement des équipements embar-qués. C'est encore G.Salmer qui est à l'origine decette autre étude. Lui et son thésard S. Ajramvont aboutir à des réalisations fonctionnant àplus de 100 Mhz avec des MESFETS AsGa.

Pour en terminer avec ces quelques vingtannées d'activités sur les transistors à effet dechamp un bref inventaire des filières dévelop-pées au laboratoire s'impose.

Le MESFET à base d'Arséniure deGallium (GaAs) est le plus basique et le plusancien. Il commence à être traité au CHS audébut des années 80, seulement sur le plan de lafinition de surface car les couches ne sont pasencore fabriquées en interne. Beaucoup d'amé-

liorations suivront, le rendant fiable et perfor-mant. Il va surtout servir de composant de basedes premiers circuits intégrés du laboratoire.

Avec l'installation, en 1985, du premierbâti d'épitaxie par jets moléculaires s'ouvre lapossibilité de réaliser en interne des empile-ments de couches semi-conductrices complexes.C'est précisément l'époque où apparaissent, unpeu partout dans le monde, les premiers transis-tors à hétérojonctions et gaz d'électrons, le plusavancé et le plus simple technologiquementétant alors le HEMT AlGaAs / GaAs sur substratGaAs. Le CHS entreprend ses propres essais. Ils'en suit un grand nombre d'études sur lesimmanquables défauts de jeunesse du compo-sant et sur ses diverses applications avec,notamment, les premières versions de HIGFETsà régime d'accumulation, et les premières ver-sions de structures à double canal pour la puis-sance.

Entre-temps est apparu un autre type deHEMT avec des potentialités en courant et mon-tée en fréquence meilleures. Il s'agit du HEMTpseudomorphique (P HEMT) AlGaAs / InGaAssur substrat GaAs. Vers la fin de la décennie 80le CHS aborde, à son tour, ce nouveau HEMT.Plusieurs études sont d'abord consacrées à lamaîtrise de la principale difficulté, à savoir ledésaccord de maille cristalline du matériauInGaAs par rapport au GaAs et à l'AlGaAs.Après quoi, plusieurs années d'efforts vont per-mettre au laboratoire d'égaler l'état de l'art mon-dial des performances pour le faible bruit et lapuissance. Au CHS, comme ailleurs, le P HEMTatteint sa pleine maturité vers le milieu de ladécennie 90, devenant le composant de base debeaucoup de circuits intégrés pour les besoinsdes communications mobiles de 1 à 40 GHz(portables, station de bases, communicationspoint à point...).

Alors que le P HEMT débute sa carrièredeux autres filières sont apparues, potentielle-ment très concurrentes du P HEMT pour lesapplications en gamme millimétrique nécessi-tant une haute résolution spatiale ou un trèshaut débit (radar automobile, imagerie de laterre, télécommunications spatiales…). Il s'agitdu LM HEMT (lattice matched) AlInAs /GaInAs, sur substrat InP (phosphure d'indium),et du M HEMT (metamorphic) AlInAs / GaInAs,sur substrat GaAs. C'est au pourcentage d'in-

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dium de l'hétérojonction AlInAs / GaInAs queces deux filières doivent leur supériorité en fré-quence et courant sur le P. HEMT (50% et 30 à40% pour le LM HEMT et le M HEMT, contre20% pour le P HEMT). Sous la forte incitation deses partenaires industriels habituels le laboratoi-re s'engage sur ces deux filières et va y consacrerbeaucoup d'efforts. Des résultats très positifssont obtenus avec le LM HEMT pour le faiblebruit, débouchant sur la réalisation de circuitsintégrés industriels à 94 GHz. Pour la puissanceles résultats sont plus mitigés car la tension declaquage s'avère un problème fortement limita-tif. Le M HEMT, quant à lui, va entraîner unelongue et délicate étude de la couche servant de"tampon" entre substrat et canal. A l'orée desannées 2000 les résultats prometteurs obtenustant en faible bruit qu'en puissance laissentintactes les espérances placées dans cette filière.Toutes les filières, dont il vient d'être question,ont en commun de plutôt travailler en courantqu'en tension à cause d'une tenue au claquagene dépassant pas la dizaine de volts. C'est unebutée des applications de puissance. La surmon-ter implique de recourir à des matériaux semi-conducteurs extrêmement peu ionisants. Deuxfilières, répondant à ce critère, ont fait l'objet, aulaboratoire, d'études approfondies.

La première consiste en l'utilisation d'unecouche de GaAs épitaxiée à basse température(200°c) comme isolant de grille d'un MESFETAsGa. Une longue campagne de travaux, effec-tués de 1992 à 1996 avec les Universités d'Ulm etde Cardiff, permet d'éprouver le procédé. Celui-ci se révèle donner d'excellents résultats de puis-sance en basse fréquence mais être contrarié audessus de 1 GHz par un effet de blocage ducanal lié au matériau basse température. Ce pro-blème va s'avérer surmontable mais au prixd'une complication technologique dissuasivepour un développement industriel.

La seconde est celle du nitrure deGallium (GaN), dernier venu parmi les maté-riaux III-V, à l'origine dédié à l'élaboration dediodes électroluminescentes mais ayant aussiattiré l'attention des concepteurs de transistors àeffet de champ pour sa bande interdite de lar-geur record et pour ses propriétés de transportélectronique plus qu'honorables. Les études surcette filière commencent au laboratoire à partir

de 1996, dans une collaboration avec le CRHEAde Valbonne, étendue ensuite au LCR THOM-SON-THALES d'Orsay. Après une mise au pointrendue difficile par la singularité de la filière, lespremiers MESFETs GaN sont réalisés, suivis depeu par des HEMTs AlGaN / GaN, les uns et lesautres présentant des tensions de claquage deplusieurs dizaines de volts et des puissancesdeux à trois fois supérieures à celles des meilleu-res autres filières. A l'orée des années 2000 cettefilière apparaît donc répondre aux espérances. Ilreste à savoir si les derniers obstacles à sondéveloppement industriel, en particulier celuidu substrat (saphir ou carbure de silicium et nonGaN), seront surmontés en temps raisonnable.

Toute cette présentation de l'activité dulaboratoire sur les transistors hyperfréquences,pendant les décennies 80 et 90, permet de mesu-rer son ampleur, sa diversité et son formidablerôle moteur dans le développement de la tech-nologie. Cette activité a porté en presque totali-té sur les transistors à effet de champ et margi-nalement sur les transistors bipolaires. Elle a faittravailler ensemble des chercheurs dirigés parE . C o n s t a n t , G . S a l m e r , A . C a p p y ,R . F a u q u e m b e r g u e , J . Z i m m e r m a n n ,J.C.DeJaeger, Y. Crosnier … On se doit d'insistersur le fait que tout cela est aussi le résultat d'unesynergie toujours plus grande entre le laboratoi-re et ses partenaires industriels nationaux eteuropéens. Enfin, il faut souligner l'impression-nante production de thèses de 3ème cycle,Doct.Ing., Université (*) ou de thèses d'état etHDR (**) qui a accompagné cette " épopée " etdont les auteurs sont : A. Kaszynski (*1979),H.Gérard (*1979), A. Cappy (*1981,**1986),M.Lefebvre (**1981), R. Yaquine (*1982),M.Pernisek (*1982,**1990), S.El Ghazaly (*1983),M.M. Ibrahim (*1983), A. Ghys (*1983),M.Charef (*1983), C. Versnayen (*1985),G.Halkias (*1985),Y. Druelle (**1985),M.Schortgen (*1985), K. Ismail (*1985), F. Perri(*1986), J. Wyrwinski (*1986), F. Héliodore(*1987), D. Depreeuw (*1988), P. Poubelle-Godts(*1988), J.L. Thobel (*1988,**2000), Y. Wu (*1988),A. Belache (*1989), G. Dambrine (*1989,**1996),P. Fellon (*1990), T. Shawki (*1990),F.Temcamani (*1990), B. Bonte (*1990,**1997),A.Amor (*1991), K. Bellashni (*1991),G.Mériaux (*1991), P. Bourel (*1991), C. Byl

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(*1991), F.Danneville (*1991,**1999), H. Kabbaj(*1991), A.Baghdad (*1992), Y. Cordier (*1992),J.Gest (*1992), Y. Gobert (*1992), H. Happy(*1992,**1999), J. Alamkan (*1993), L. Baudry(*1993), T. Coupez (*1993), H. El Idrissi (*1993),H. Fawaz (*1993), A. Bellarbi (*1993), N.Matrullo(*1993), I. Valin (*1993), P. Win (*1993),I.Mouatakif (*1993), S.Bollaert (*1994),K.M.Sherif (*1994), C.Gaquière (*1995,**2001),J.F.Kruck (*1995), Y.Mouquet (*1995), F.Duhamel(*1996), C.Kolanowski (*1996), D.Langrez(*1996), O.Mouton (*1996), A. Sleiman (*1996),J.F.Thiery (*1996), R. Allam (**1996), J.F. Belquin

(*1997), C.Boyavalle (*1997), C. Brosteaux(*1997), Y.Butel (*1997), F. Dhondt (*1997),H.Fourré (*1997), J. Hédoire (*1997), P. Tadyszak(*1997), L.Rullier (*1997), M. Badirou (*1998),P.Chevalier (*1998), E. Bourcier (*1998), F. Diette(*1998), D. Théron (**1998), S. Ajram (*1998),F.Dessenne (*1998), P. Borowicz (*1998), V. Hoel(*1998), S. Piotrowicz (*1999), M. Zaknoune(*1999), S. Boret (*1999), F. Banse (*1999),M.Touirat (*2000), S. Trassaert (*2000), X. Hue(*2000)…

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3.3.4 Des circuit s aux systèmes micro-ondes

On vient de voir comment, après êtreparti d'une culture de l'électronique des maté-riaux, le laboratoire de E.Constant a progressi-vement évolué vers une culture des composantsélectroniques à base de semi-conducteurs pourhyperfréquences et ce, autant en amont, avecune analyse toujours plus poussée de leursmécanismes physiques, qu'en aval, avec unsouci toujours croissant de quantifier leurs per-formances. Dans son rôle de partenaire très pro-che des milieux industriels le laboratoire sedevait de s'intéresser aussi, et de très près, aucontexte d'utilisation des diodes et transistorsétudiés, c'est-à-dire aux circuits et systèmes.C'est ce qui va naturellement se passer. D'abordparce que les formidables moyens technolo-giques développés au laboratoire, à partir de1981, vont offrir à chacun de ses chercheurs lapossibilité de ne pas se limiter à l'étude basiqued'un composant donné mais d'aborder, aussi,ses applications à travers quelques circuitsdémonstrateurs. Et, conséquence logique, cetteextension d'expérience va nécessairemententraîner de nouvelles sollicitations des parte-naires industriels, orientées cette fois vers lescircuits et systèmes, et qui seront toujours plusnombreuses au fil du temps. Tous les anima-teurs de groupes de recherche du laboratoirevont être confrontés, un jour ou l'autre, à cegenre de sollicitation. Pour la plupart, le thème"circuits-systèmes" deviendra une ramificationde leur activité principale de recherche, plus

fondamentale. Pour quelques uns, c'est l'activitéde recherche toute entière qui va basculer sur lethème des circuits et systèmes, de manière géné-rale en reconversion ou aboutissement d'unepremière partie de carrière consacrée à dessujets beaucoup plus en amont. Cinq équipesvont ainsi être créées : celle des "circuits inté-grés" avec E. Allamando, celle des "systèmesintégrés" avec J.Vindevoghel, celle des "circuitset systèmes" avec P.A.Rolland, celle des "nouvel-les applications" avec Y.Leroy, et celle des "cir-cuits et applicateurs" avec M. Chivé. Ce qui suitrelate les principaux aspects de leurs développe-ments.

La première équipe à laquelle nous allonsnous intéresser est celle dite "circuits intégrés",dont la paternité revient à E. Allamando. Sesdébuts remontent aux dernières années de ladécennie 70, lorsque commencent au CHS lespremiers travaux sur le composant constituantla grande nouveauté du moment : le MESFETGaAs. A l'irruption de celui-ci, E. Allamando estentrain d'achever des travaux d'approfondisse-ment sur les diodes à avalanches, après avoir étéun précurseur historique et un des tout premiersthésards du CHS sur ce thème (3ème cycle 1968,DE 1973). Son expérience des composantsmicro-ondes à semi-conducteurs III-V le désignetout naturellement pour participer aux étudesqui sont entreprises au laboratoire à propos dece nouveau transistor. Ce premier contact estdéterminant car, d'emblée, il est séduit par les

très larges perspectives d'applications systèmesqu'offre le composant. La suite de son activité derecherche est dès lors toute tracée : entre modé-lisation fonctionnelle du composant et réalisa-tion de circuits démonstrateurs en technologieintégrée monolithique.

Au cours des quelque vingt années quisuivent, E. Allamando va bâtir une panoplie demodèles de types circuits couvrant de nombreu-ses sortes de transistors à effet de champ, enversion monogrille ou bigrille, en régime chaudou froid (c'est-à-dire avec ou sans polarisationde drain), en fonctionnement linéaire ou nonlinéaire. Avec, en préalable, des mesures decaractérisation et des approches théoriques spé-cifiques à chaque application. Avec, danschaque cas, l'implantation du circuit dans unlogiciel de CAO propre à un fondeur industrielet, en retour de fabrication, les essais fonction-nels les plus complets. Ses réalisations vont ainsienglober à peu près toutes les fonctions existan-tes : amplificateur à gain contrôlé, échantillon-neur, mélangeur d'émission ou de réception,transposeur, oscillateur commandé en tension,déphaseur et atténuateur contrôlés… la plupartdes circuits étant réalisés dans le cadre de parte-nariats industriels, principalement avecThomson et Alcatel. Il faut souligner, à ce pro-pos, que c'est en grande partie à lui que l'on doitla mise sur pieds du laboratoire de CAO duCHS dans la deuxième moitié de la décennie 80.Et ses avis en tant qu'acteur et expert en tech-niques de simulation et conception micro-ondesvont compter pour beaucoup dans les dévelop-pements ultérieurs des logiciels commerciaux etmachines de ce laboratoire. Il faut souligner,encore, que cette expertise va être à la base d'unedurable coopération inter universités avec l'éco-le Polytechnique de Montréal (ProfesseurGanouchi). Paradoxalement, malgré l'ampleurde la tâche accomplie, l'équipe de E.Allamandova toujours être très restreinte, avec rarementplus d'un thésard à la fois. Dans la liste de seschercheurs, ayant passé une thèse de 3ème cycleou d'Université, on retiendra les noms de :M.Bouhess (1983*), N.E. Radhy (1985*),L.Picheta (1994*), E. Gosse (1996*), C.W. Park(2001*) … A ces thèses il faut aussi ajouter le trèsremarqué mémoire CNAM (1990) de L. Loval,prologue d'une longue et fructueuse collabora-

tion avec le centre de CAO d'Alcatel.A la différence de l'équipe de

E.Allamando, centrée comme on vient de le voirà mi chemin du composant et du circuit, l'équi-pe de J.Vindevoghel s'est placée, dès sa créationau milieu des années 80, dans une voie médianeentre circuits et systèmes .L'engagement deJ.Vindevoghel dans cette direction est unereconversion complète par rapport à son activi-té antérieure de thèse d'état. La toute récentemise en marche de la Centrale de technologie dulaboratoire est pour beaucoup dans sa décision.Il va être rapidement placé au cœur du thème"circuits-systèmes " par un vaste projet. Il s'agitdu Cinémomètre Doppler, dont il a déjà étéquestion dans ce mémoire, qui implique, dansune étroite collaboration, le laboratoire deR.Gabillard, le CHS et l'INRETS pour des appli-cations aux matériels roulants de la SNCF et dediverses autres utilisateurs. Le CHS est chargéde la réalisation de la partie micro-onde. Cettetâche difficile consiste à exploiter, à partir d'uneantenne unique servant en émission et récep-tion, le faisceau de rétro diffusion produit par ledéfilement du sol à une distance de moins d'unmètre. Le dispositif s'apparente à une antenneactive et tout doit être fait pour assurer sa com-pacité. Les travaux vont s'étaler sur cinq annéeset comporter des réalisations en bande X (8-12GHz) et en bande K (18-26 GHz) avec de nom-breux essais sur sites. Avec de longues mises aupoint de substrats multicouches pour permettrel'implantation, dos à dos, d'un réseau d'anten-nes plaquées et des circuits d'émission-réceptionmicro-ondes. Avec de nombreuses étudesvisant à un maximum d'intégration des fonc-tions micro-ondes et mettant en jeu les ressour-ces de fonderie AsGa de la Centrale deTechnologie mais aussi de Philips-LimeilBrévannes (PML).

Fort de cette première et instructive expé-rience, et secondé à partir de 1992 par P.Descamp devenu enseignant chercheur après lepassage de sa thèse, J.Vindevoghel va resterdans ce thème des micro antennes actives pourapplications de très grande proximité en s'inté-ressant cette fois au domaine, alors en pleineexpansion, des petits systèmes de communica-tion que sont les badges d'identification, contrô-le d'accès, gestion de stocks…. Les nouveaux

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impératifs de miniaturisation et d'autonomieposés par ces petits dispositifs, dont le formatdoit être celui d'une carte de crédit, vont entraî-ner l'équipe dans toute une suite d'études visantà simplifier au maximum les architectures d'an-tennes et de circuits et à rechercher toutes lesvariantes technologiques propres à diminuer laconsommation. Tout ceci étant mené avec uneutilisation intensive des moyens de CAO et desmoyens technologiques du laboratoire et dansune collaboration quasi permanente avec PML. Cette activité originale et, semble-il, promise àdes possibilités réelles de développement, vamalheureusement tourner court à l'orée desannées 2000, J.Vindevoghel décédant à la suitede gros problèmes cardiaques et P. Descampsétant nommé Professeur à Caen. Avec une quin-zaine d'année d'existence, cette petite équipe anéanmoins apporté une contribution substan-tielle à la formation de thésards, avec notam-ment : L. Dhalluin (*1989), G. Dumoulin (*1989),S. Hembert (*1990), M. El Bekkali (*1991),P. Descamps (*1992,**1998), J.L. Oszustowick(*1995), F. Bouazza (*1996), S. Sadek (*1996),F.Carrez (*1997), F. Doom (*1998),M.Grzeskowiak (*1999), E. Vanabelle (*1999),E.Vestiel (*2000) …

Avec l'équipe "circuits et systèmes" deP.A.Rolland, on a l'exemple type de l'aboutisse-ment d'une prédisposition clairement discerna-ble dans les travaux antérieurs de son chef defile. En effet, comme on l'a relaté dans l'histo-rique de la période des diodes génératrices, sathèse d'Etat est déjà largement imprégnée depréoccupations systèmes. Elle marque aussi,comme on l'a vu, l'inflexion des études sur lesdiodes vers les fréquences très élevées, et la for-mation d'une première équipe, dite "millimé-trique", dont certains thésards, notamment M.R.Friscourt et C.Dalle, vont devenir les prochescollaborateurs de P.A.Rolland.

C'est à partir de la seconde moitié de ladécennie 80 que l'équipe ouvre très largementses activités sur les multiples aspects des systè-mes de communications millimétriques, mettantà profit ses vastes compétences en composantsactifs, circuits et antennes. Ainsi, elle se trouveentraînée dans une collaboration avec l'INRETSet la Régie Renault pour travailler sur la nouvel-le application que constitue le radar anticolli-sions pour automobiles. Les études vont s'étaler

sur une demi douzaine d'années, avec plusieursréalisations de la bande X (8-12 GHz) à la bandeV (50-75 GHz) et de nombreux essais sur sites.Ceci va permettre de résoudre progressivementles problèmes posés, en particulier celui de l'in-tégration quasi optique, condition indispensablepour satisfaire les impératifs de compacité et debas coût. Tout un savoir faire va être développépour mener à bien la réalisation d'antennes acti-ves miniatures intégrant les fonctions d'émis-sion et réception et de dispositifs quasioptiques, lentilles de Fresnel en transmission ouparaboles en réflexion, pour assurer la directivi-té du faisceau d'illumination. Avec sa thèsed'Université, passée en 1989, N. Haese fait figu-re de pionnière du sujet. C'est dans la foulée decette première expérience qu'elle va devenir per-manente de l'équipe et, ensuite, être une trèsactive promotrice de l'activité système.

A partir du début des années 90 l'équipereçoit de très nombreuses sollicitations concer-nant, principalement, les communications parsatellites, les communications véhicule-véhiculeet les réseaux locaux intra bâtiments, applica-tions faisant toutes usage de fréquences compri-ses en bandes K (26-40 GHz) et V (50-75 GHz).Elle est amenée à trouver des solutions innovan-tes pour les circuits et dispositifs de base, c'est-à-dire amplificateurs, oscillateurs commandésen tension, mélangeurs, commutateurs, divi-seurs et multiplicateurs de fréquence, modula-teurs et démodulateurs vectoriels…, n'existantpas encore commercialement. Les interventionsde l'équipe vont des développements CAO cir-cuits et systèmes préliminaires jusqu'à l'assem-blage complet de prototypes et, ce, dans une col-laboration très étroite avec une myriade de par-tenaires tels que : PML, UMS, le CEA-LETI,France Telecom, le CNET, Alcatel Espace… Uneffort particulièrement important est consacré àfaire sauter un des principaux verrous de lamise en œuvre des systèmes de communicationsmillimétriques à haut débit, à savoir la réalisa-tion de sources stables programmables. Ce quiva conduire à la réalisation d'oscillateurs com-mandés en tension à haute optimisation du bruitde phase, avec des architectures complètementinédites de boucles de verrouillage analogiquesou à échantillonnage.

Débordant du strict cadre du millimé-trique, l'équipe de P.A.Rolland se lance égale-

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ment dans les systèmes mixtes fibre-radio pourtrès hauts débits. Elle est ainsi amenée à interve-nir aux cotés de diverses partenaires, dont l'é-quipe "optoélectronique" de D. Decoster, dansde vastes projets, commandités par les organis-mes de télécommunications, visant à passer dela transmission optique sur fibre (à 1,3 et 1,55m) à la transmission hertzienne (à 60 GHz) pourcouvrir les derniers mètres de la distribution àl'abonné.

Parallèlement à tous ces travaux sur lessystèmes l'activité de base sur les composantsn'en n'est pas moins poursuivie par ceux mêmesqui l'ont mise en route, c'est-à-dire P.A.Rolland,C. Dalle et M.R. Friscourt. Elle est même éten-due à de nouveaux composants comme, parexemple, le FECTED (Field Effect CathodeTransferred Electron Device) et autres transis-tors utilisant l'effet GUNN, et surtout à de nou-veaux types de modélisations, dites "globales",consistant à grouper sur une même plateformelogicielle simulations physiques, électriques,électromagnétiques, thermiques, optiques … Cegenre de modélisation va permettre d'apporterune aide déterminante aux partenaires indus-triels de l'équipe pour résoudre nombre de pro-blèmes très concrets dont, en particulier, les pro-blèmes thermiques rencontrés dans les sourcesde puissance à 94 GHz utilisant des diodes ATTen impulsions courtes, ou ceux relatifs à l'embal-lement (effet Crunch) des amplificateurs depuissance à base de transistors bipolaires à hété-rojonctions.

On ne peut terminer ce tour d'horizondes activités systèmes de l'équipe deP.A.Rolland sans souligner la remarquableimmersion effectuée par celle-ci dans les préoc-cupations de ses partenaires industriels. La dou-ble fonction de P.A.Rolland, comme responsablede l'option micro-onde de l'EUDIL et commechef de file d'une équipe de recherche, y estpour beaucoup. Projets et stages industriels endernière année d'Ecole offrent d'excellentesopportunités pour servir de travaux préliminai-res à des études plus approfondies et, éventuel-lement, à des sujets de thèses. Toutes les étudessystèmes relatées ci-dessus ont, grâce à cettesymbiose, pu être conduites avec un nombrerelativement restreint de thésards. Il s'agit,Maîtres-es-Sciences et Ingénieurs confondus, de:N. Haese (*1989), M.Berbineau (*1989), M.Akkar

(*1992), M.Benlamlih(*1993), A. Nezzari (*1993),F. Driouch (*1993), . Wagbé(*1994), A. Tachafine(*1994), D.Cailleu (*1995), P. Wangeluwe (*1996),F.Dhondt (*1997), S. Beaussart (*1997), F. AghaMohammadi (*1998), Ali Youssou (*1998),M.B.Bibey (*1998), C. Salmer (*1999),G.Lewandowski (*2000), C. Loyer (*2000),A.Girardot (*2000), A. Chamseddine (*2001),P.Lefebvre (*2001) …

Avec l'équipe de P.A.Rolland nousvenons de voir des activités tournées principale-ment vers les systèmes de communications.Nous arrivons, maintenant, avec l'équipe"Nouvelles Applications des Micro-ondes"(NAMO ) de Y.Leroy et l'équipe "Circuits etApplicateurs" de M. Chivé, à des activités por-tant cette fois sur des systèmes micro-ondesdédiés à des applications médicales et indus-trielles, débordant largement le champ usuel depréoccupations de l'électronicien classique. Ilimporte de souligner, ici, le rôle primordial jouépar ces deux équipes, à partir de la décennie 80,pour assurer au laboratoire de E.Constant sonindispensable ouverture sur les applications etconforter, ainsi, auprès des forces vives régiona-les la reconnaissance de son utilité publique. Laradiométrie micro-onde est pratiquée dans lelaboratoire depuis 1964. C'est elle qui, on l'a vu,a été à l'origine de l'épopée des diodes à avalan-che au cours de travaux de E.Constant. Celui-ci,continuant à porter un vif intérêt à ce thème dela radiométrie, va, parallèlement aux équipesLeroy et Chivé, développer des études très ori-ginales en vue de la réalisation d'un thermomè-tre micro-onde miniature. On y reviendra aprèsla présentation des activités des équipes Leroyet Chivé.

C'est en 1976 que l'équipe NAMO deY.Leroy voit le jour. Ce dernier a été absorbé,presque à temps plein, pendant plusieursannées par la direction du Département deGénie Electrique de l'IUT et il vient d'arriver à lafin de son mandat. Rompant avec ses activitésde recherche antérieures dans la physiqueélectronique des matériaux il décide de se lancerdans l'investigation de nouvelles applicationsdes micro-ondes, hors du classique domaine destélécommunications, et en allant jusqu'à suivreleur transfert pratique par un industriel.L'occasion du démarrage dans ce nouveaudomaine lui est fournie par l'idée qui est alors

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dans l'air, en particulier aux USA, que lathermographie micro-onde pourrait être utiliséecomme méthode de détection et de caractérisa-tion des cancers du sein. Il s'agit d'utiliser lebruit thermique généré par les tissus humainsen gamme micro-onde pour obtenir une imagede la carte de température de ceux-ci et, parcontraste, révéler la présence d'une tumeuréventuelle et son ampleur.

Un premier radiomètre est opérationnelen 1978. La sonde radiométrique est réalisée àpartir d'un guide d'onde ouvert rempli de dié-lectrique, dispositif qui sera longtemps utilisé.Le problème essentiel réside dans la désadapta-tion existant de manière générale entre le maté-riau à mesurer et la sonde. Une judicieuseméthode de zéro est mise au point pour le sur-monter. Les circuits électroniques de traitementdu signal, complément indispensable de la par-tie micro-onde du radiomètre, sont l'œuvre de J.Baudet et J.C. Van de Velde, dans le cadre del'Atelier d'Electronique (qui existe encore, àcette époque, en tant que service commun del'UFR IEEA).

Très rapidement, au cours des quelquesannées qui suivent, ces travaux intéressent lesmilieux médicaux et industriels. Des contactsétroits sont établis avec le CHR et le CentreOscar Lambret de Lille. L'Unité de TechnologieBiomédicale du Centre lillois de l'INSERM, diri-gé par Y. Moschetto, se lance dans la réalisationdu système de balayage nécessaire à l'imagerie.Un ingénieur, J.P. Sozanski, y est affecté. C'est ledébut pour lui d'une longue et étroite coopéra-tion avec, d'abord, l'équipe de Y.Leroy puis,ensuite, avec celle de M. Chivé. Le projet reçoitle soutien du Pôle Régional Nord Pas-de-Calaisde Génie Biologique et Médical qui vient de secréer. La société Brucker, située à Wissembourg,entreprend l'industrialisation du radiomètre etdeux séries d'appareils sont construites sous lesappellations : TMO 3000 et TMO 10000 (pour 3GHz et 10 GHz). Dans la foulée, l'équipe NAMOaborde un autre sujet intéressant également lesmilieux médicaux : le traitement du cancer parchauffage micro-onde. Cette technique, baptisée"Hyperthermie", consiste à détruire les tumeursen les portant à une température de l'ordre de43°. Tout le problème de sa mise en applicationest de ne pas léser les tissus sains environnantset, par conséquent, de cibler avec précision le

chauffage en contrôlant en permanence la tem-pérature. Une étude, essentiellement de faisabi-lité, est lancée. Ses résultats, tout à fait encoura-geants, décident la société Brucker à lancer undéveloppement industriel, et ainsi prend corpsun premier système d'hyperthermie nommé "HYLCAR I ". Pour faire face à ce bouillonnementd'activité Y.Leroy s'est entouré d'une solideéquipe. Ainsi, au début des années 80, le staff dechercheurs permanents comprend A. Mamouni,M. Hochedez-Robillard, J.J. Fabre, trois des pre-miers thésards sur la radiométrie, et M. Chivé etF. Bliot, deux chercheurs chevronnés mais,comme on l'a vu précédemment, ayant passéleurs thèses d'Etat sur de tout autres sujets. F.Bliot va faire profiter de sa large expérience enmatière d'étude des propriétés diélectriques desmatériaux en mettant au point de nouveauxbancs de mesure propres à affiner la connaissan-ce des paramètres électriques des tissus biolo-giques et, par voie de conséquence, la modélisa-tion des systèmes de radiométrie réalisés dansl'équipe. Quant à M. Chivé, après quelquesannées passées dans l'équipe NAMO, il va sefocaliser sur la technique d'hyperthermie et faireson cheval de bataille de la conception des son-des appropriées. Le développement du sujet val'amener, en 1984, à créer sa propre équipe sousl'appellation:"circuits et applicateurs".Désormais, les équipes de Y.Leroy et M.Chivévont suivre des voies clairement différenciéesquant aux objectifs.

Pour l'équipe de Y.Leroy l'imagerie destissus humains par radiométrie du bruit ther-mique va être longtemps un thème dominant,entraînant de nombreux travaux ayant touspour finalité d'améliorer la résolution des ima-ges radiométriques et leur interprétation : calculdes paramètres de couplage électromagné-tiques, mise en œuvre de méthodes sophisti-quées de reconstitution, mise au point d'appa-reillages multi sondes, utilisation des techniquesde corrélation et d'interférométrie… Le toutétant effectué dans une étroite collaborationavec des équipes universitaires de Rome,Glasgow, Shizuoka, Supelec et divers centres cli-niques, notamment la clinique Bourgogne deLille. Une large diversification des sujets suitcette phase fondatrice de l'équipe NAMO.Ainsi, faisant aussi appel à la radiométrie dubruit, la thermométrie industrielle sans contact

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va occuper une place importante et faire l'objetde multiples applications : la thermométrie desmatériaux en nappe, conduite avec l'InstitutTextile de France (ITF) et qui vaut à l'équipe leprix Applica 1988, la thermométrie des explo-sifs, la thermométrie des enrobés bitumeux etl'auscultation des bétons dans le cadre des BTP,la thermométrie dans l'agro-alimentaire … Acôté de cette exploitation tous azimuts du bruitthermique, l'équipe effectue aussi nombre detravaux en ondes monochromatiques. Certainsse rapportent au domaine des mesures d'humi-dité et du contrôle non destructif, menant à laréalisation de divers systèmes basés sur la matri-ce [S] et l'extraction de la permittivité, avec desapplications concernant les sables de fonderie(pour Renault), le sucre (pour la GénéraleSucrière), la débitmétrie polyphasique des pro-duits pétroliers (pour l'IFP), les textiles …D'autres travaux ouvrent largement le thème dela télémétrie-cinémométrie avec de grandes per-spectives pour l'avenir. Constituant une exten-sion de l'expérience acquise en matière de corré-lation et d'interférométrie au cas du traitementd'ondes multi trajets issues d'une même sourcemonochromatique, ils vont aboutir à de multi-ples applications dont, en particulier, la mise aupoint d'un procédé de repérage très concurren-tiel du GPS par sa résolution, de seulementquelques mètres, et sa faculté de pouvoir êtreutilisé même en milieu confiné. Tous ces thèmesvont être traités plus ou moins en parallèle jus-qu'en 2000 par Y.Leroy, avec son staff de perma-nents : A.Mamouni, F. Bliot, M.Hochedez-Robillard, B. Bocquet ,D. Matton (quelquesannées seulement), T. Lasri, A. Ben Larbi-Delaï… et à travers de nombreuses thèses de3ème cycle, Ing. Doct. ou Université (*) et Thèsesd'Etat ou HDR (**), dont celles de :A.Mamouni (1978*,1988**), D.D. Nguyen(1981*), M. Hochedez-Robillard (1981*), J.J.Fabre(1982*), L. Bellarbi (1984*), L. Enel (1985*),B.Dujardin (1985*), Y. Bonnaire (1988*),P.Lauer (1988*), D. Matton (1988*), A. Dervin-Lauer (1989*), B. Bocquet (1989*,1998**),P.Dehour (1992*), T. Lasri (1992*,2000**),A.BenLarbi-Delaï (1992*,2000**), P. Waro(1992*), J.C. Sainson (1994*), D. Allal (1996*),R.Aït-Abelmalek (1996*), X. Derobert (1997*),S.Mouty (1998*), D. Glay (1998*), J.P. Covillers(1999*), K.Ridaoui (2000*) … A propos de tous

ces travaux il importe de rappeler le rôle essen-tiel de J.C. Van de Velde et R. Ringot, dans lecadre du support technique fourni par le CHSet, ensuite, l'IEMN. Tous deux, vont acquérirune solide compétence dans les différents sujetset R. Ringot concrétisera la sienne à travers sonmémoire d'Ingénieur CNAM.

Quant à l'équipe de M. Chivé, son thèmeinitial de l'hyperthermie va très largement sedévelopper, couvrant progressivement de mul-tiples formes de cancers : sein, langue, gorge,œsophage, colon, utérus, urètre, vessie, prostate…, avec, dans chaque cas, la recherche de latopologie d'applicateur la plus adaptée auxcontraintes anatomiques et la mise au point deslogiciels correspondants de dosimétrie de lapuissance de chauffage micro-onde. Pour lesusages externes, d'originaux applicateurs pla-naires sont développés, la technologie plaquéeremplaçant le classique guide d'onde ouvert.Pour les usages internes, interstitiels et endoca-vitaires, des solutions à base d'applicateurs filai-res sont trouvées, avec le câble coaxial ouvertpour dispositif élémentaire. Les études électro-magnétiques conduisant à la conception desapplicateurs vont connaître une évolution consi-dérable. Abordées dans les années 80 à partir demodèles analytiques ou semi analytiques, ellessont réalisées à partir de 1990 en utilisant laméthode dite de "l'Approche dans le DomaineSpectral", en étroite collaboration avec l'équipe"Electromagnétisme des Circuits Micro ondes"qui en est l'instigatrice au laboratoire. C'est lavenue de J. Pribetich dans l'équipe, au début dela décennie 90, qui apporte sa pleine dimensionthéorique à celle-ci. Ce dernier, devenu expertdans l'utilisation des méthodes numériques parses travaux antérieurs sur les diodes à avalan-che, introduit, alors, la méthode des différencesfinies dans le domaine temporel (FDTD).L'adjonction dans l'ensemble du traitement del'équation de la chaleur vient, par la suite, com-pléter de manière déterminante la modélisationdes applicateurs, faisant de celle-ci un outil deprédiction particulièrement bien adapté auxconditions opératoires de l'hyperthermie. Tousces travaux suscitent un vif intérêt auprès desmilieux médicaux. Il se concrétise, dès 1984, parla création du "Groupe d'Hyperthermie deLille", réunissant l'équipe de M. Chivé, l'Unité

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INSERM de Y. Moschetto, plusieurs services deshopitaux de l'agglomération lilloise et le CentreOscar Lambret de Lille. Comme dans le cas de laradiométrie l'hyperthermie fait l'objet de trans-ferts industriels, et par la même société ODAM-BRUCKER. Plusieurs générations de machinessont ainsi proposées commercialement, sous lesappellations : HYLCAR II, puis HIMCAR,PROSTCAR …Cette concentration d'activitéssur le thème de l'hyperthermie n'empêchecependant pas une certaine diversification, sur-tout à partir de 1995. Ainsi, l'équipe vient à s'in-téresser à des aspects très particuliers des appli-cations médicales et industrielles, comme lamesure de la température des nourrissons, lecontrôle des températures au cours des cycles decongélation et décongélation dans l'industrieagro-alimentaire, la vitrification de gel de silicepar électrothermie à des fins environnementalesde stockage des déchets… Pour tous ces travauxM. Chivé est épaulé par un staff de permanentsparticulièrement efficace, avec, dans l'ordrechronologique de leur arrivée : J.J. Fabre,L.Dubois, D. Van Loot, J. Pribetich, J.C. Camart,J.P. Sozanski… Et il s'en est suivi un nombreimportant de thèses de 3ème cycle, Ing. Doct. ouUniversité (*) et de thèses d'Etat ou HDR (**),dont celles de : M. Plancot (1985*), R. Ledée(1987*), D. Van Loot (1987*), J. Bera (1990*),L. Dubois (1991*), J.C. Camart (1993*, 2000**),F.Duhamel (1994*), F. Morganti (1994*),

P.Y.Cresson (1995*), J.P. Sozanski (1995*),C.Michel (1996*), D. Despretz (1997*),V. Sagot-Tessier (1997*), C. Vanoverschelde(2000*), A. Dietsch (2001*) …

Cette narration des activités des équipesde Y.Leroy et M. Chivé permet de réaliser plei-nement la remarquable percée effectuée par tou-tes deux, leurs travaux ayant effectivementconduit à de nombreuses applications sur le ter-rain avec des réalisations industrielles à la clé.C'est une performance au sein d'un laboratoireCNRS destiné, à priori, à des préoccupationsplus en amont. La persévérance et l'ingéniositémontrées par ces deux équipes doivent beau-coup, il faut le souligner, à l'indéfectible soutienapporté par les responsables successifs du labo-ratoire, c'est-à-dire E.Constant et G.Salmer.E.Constant s'est personnellement impliqué dansce domaine de la radiométrie micro-onde ensupervisant des études ayant pour objectif laréalisation d'un thermomètre miniature.Secondé dans ces travaux par J.C. Van de Velde,il est à la base de la réalisation de circuits inté-grés micro ondes, d'abord en interne, avec laCentrale de Technologie du laboratoire, et, parla suite, avec la fonderie AsGa de Philips-LimeilBrévannes dans le cadre d'un projet pour lesfours micro ondes de la société TEFAL. Travauxqui ont fait l'objet des thèses de R. Bertin (1987*)et de S. Reda (1995*).

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3.3.5 L'Electromagnétisme des Circuit s Micro-ondes et l'Optoélectronique

Après ce tour d'horizon des multiplesactivités déployées, dans le cadre du CHS puisde l'IEMN, sur les matériaux, les composants etles systèmes propres à la microélectroniquemicro-onde nous voilà arrivés aux deux dernierssecteurs d'activité qui, dans le laboratoire deE.Constant, occupent une place non moinsdigne d'intérêt mais un peu à part. Il s'agit,d'une part, de l'électromagnétisme des circuitsmicro-ondes et, d'autre part, de l'optoélectro-nique pour télécommunications purementoptiques ou utilisant, conjointement, optique etmicro-ondes. Ce qui suit va permettre de distin-guer le côté spécifique de ces deux activités.Respectant l'ordre historique de leurs débuts,

nous allons aborder en premier l'électromagné-tisme des circuits micro-ondes puis passerons àl'optoélectronique.

Parmi tous les thèmes de recherche duLaboratoire de E.Constant celui de l'électroma-gnétisme propre aux circuits micro-ondes est undes plus anciens puisqu'il prend naissance audébut des années 70. Deux raisons en sont à l'o-rigine. La première est l'opportunité d'unedemande de collaboration, émanant de laSociété L.T.T., concernant l'étude théorique d'é-léments de circuits micro-ondes alors en pleineémergence dans les milieux industriels : les réso-nateurs diélectriques et les guides d'ondes pla-naires. L.Raczy, récemment muté à Lille après

ses débuts de jeune Professeur à Valenciennes,va assumer la responsabilité du lancement decette collaboration. La deuxième raison est l'arri-vée dans le Laboratoire de E.Constant deJ.Citerne. En effet, celui-ci, après sa thèse de3ème cycle de Résonance Magnétique Nucléairedans le Laboratoire de G. Gabillard, souhaite sereconvertir et opte pour la toute nouvelle activi-té d'Electromagnétisme du Laboratoire deE.Constant. Par la suite, L.Raczy étant accaparépar d'autres responsabilités, J. Citerne va deve-nir le principal animateur de cette équipe et, quiplus est, être le chef de file d'une véritable lignéede chercheurs qui s'essaimera dans toute laFrance. Ainsi, J. Citerne quitte Lille en 1980 pourdevenir Professeur à l'I.N.S.A. de Rennes. Il estremplacé à la tête de l'équipe par S.Toutain etP. Gelin, mais brièvement puisque l'un et l'autrequittent Lille, à leurs tours, respectivement en1982 et 1984, pour s'implanter à l'E.N.S.T. deBrest. La responsabilité de l'équipe est alorsassurée conjointement par P. Kennis etP.Pribetich jusqu'en 1994, date à laquelle ce der-nier émigre vers la Bourgogne, à l'Université deDijon. P. Kennis se retrouve seul animateur del'équipe mais celle-ci, bénéficiant de la présencede chercheurs chevronnés comme J.F. Legier,C.Séguinot, F. Huret et E. Paleczny, va néan-moins continuer son activité en s'adaptant auxnouvelles possibilités de développement offer-tes par la mise en place de l'I.E.M.N.

Aux débuts de l'équipe, c'est-à-dire pen-dant la décennie 70, la collaboration avec L.T.T.et l'apprentissage des nouvelles structuresmicro-ondes que sont les lignes fentes, microru-bans et coplanaires nécessitent rapidement lebesoin d'analyses électromagnétiques spécifi-quement adaptées. La plupart des études de l'é-quipe vont alors se dérouler avec une utilisationmassive de la méthode dite de " l'Approche dansle Domaine Spectral " qui, par transpositiondans le domaine de la transformée de Fourier,permet de trouver élégamment le spectre desmodes de propagation propres à toute structuredès lors que celle-ci est constituée par un empi-lement de couches idéalement planes. Après leproblème des modes de propagation sur leslignes planaires l'équipe s'attaque aux circuitsmicro-ondes élaborés avec ces lignes et, en par-ticulier, au délicat problème posé par leurs inter-sections et discontinuités. Cette nouvelle phase

des activités de l'équipe est l'occasion pour celle-ci de se lancer dans les techniques de"Raccordement de champs et de modes". Puis,dans la décennie 80 la palette des sujets s'élargitencore avec l'introduction dans les simulationsde structures planaires de semi-conducteurs, decontacts Schottky…, éléments faisant que le cir-cuit de passif peut devenir actif. Dès lors, lespréoccupations de l'équipe se tournent résolu-ment vers les circuits intégrés analogiquesmicro-ondes ou opto-microondes, mais aussivers les circuits intégrés digitaux sur Silicium.L'objectif n'est pas de vouloir concurrencer leslogiciels généralistes de simulation mis sur lemarché par plusieurs grandes sociétés maisd'essayer de résoudre des points particuliers deconception des circuits peu ou mal traités parces logiciels : ponts à air des circuits coplanairesmillimétriques, couplages entre tronçons delignes micro-ondes voisins, interconnexions descircuits VLSI multi niveaux…etc. La réponse del'équipe à ces besoins s'opère en mettant enœuvre des simulations capables de traiter lesproblèmes de propagation dans les trois dimen-sions. Ces simulations, basées sur la "Méthodedes Equations Intégrales", la "Méthode desEléments Finis" et la "Méthode des Lignes"(TLM), vont connaître leur plein développementdans la décennie 90. Ainsi, après trente annéesd'une activité toujours relancée, l'équipe"Electromagnétisme des Circuits Micro-ondes"dispose d'une panoplie très complète réunissantquasiment toutes les méthodes de simulationexistantes. Ayant constitué une véritable "boîte àoutils" pour résoudre les problèmes particuliersnon couverts par les logiciels commerciauxgénéralistes, elle ne s'est jamais départie de sonrôle d'expertise, dispensant ses services aux dif-férentes équipes du Laboratoire, et à l'extérieur,à travers des contrats et collaborations, en parti-culier dans le cadre des télécommunicationsoptiques avec le C.N.E.T., et dans le cadre descircuits intégrés digitaux avec des laboratoirestels que le LIRM de Montpellier, le LEMO deGrenoble et les INSA de Lyon et Toulouse… Ilimporte, à ce propos, de souligner l'excellentesprit de coopération qui a toujours prévalu,dans l'exercice de cette expertise, entre le petitgroupe lillois et le très expérimenté groupe d'é-lectromagnétisme de l'IRCOM (Institut deRecherche en Communications Optiques et

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Microondes) de Limoges. L'étendue des tra-vaux, la diversité des méthodes de traitementélectromagnétique mises en œuvre et la perma-nence d'un solide noyau de chercheurs che-vronnés sont autant d'atouts qui permettentd'expliquer que notre petit groupe lillois ait puatteindre une telle qualité et une telle intensitéde production scientifique. Il en résulte un nom-bre respectable de thèses de 3ème cycle ouUniversité (*) et thèses d'Etat ou HDR (**), dontcelles de : S. Toutain (*1975, **1986), P. Choteau(*1976), P. Gelin (*1976, **1981), J. Citerne(**1978), L. Faucon (*1978), J.F. Légier (*1984),P.Gamand (*1984,**1995), P. Pribetich(*1984,**1989), A. Derycke (*1986), C. Séguinot(*1988), R. Delrue (*1989), F. Huret (*1991,**2000), D. Kinowski (*1994), Y. Delplanque(*1995), P. Pannier (*1997), L. Kadri (*1999),L.Kenmei (*1999), ….

Après l'Electromagnétisme des CircuitsMicro-ondes, nous voilà arrivés à la fin de cetteprésentation avec l' Optoélectronique. C'est la"Cerise sur le gâteau " qui, à partir du début desannées 80, va permettre au laboratoire deE.Constant d'étendre son savoir-faire en matièrede composants à semi-conducteurs au domaine,alors en pleine émergence, des communicationsoptiques. Ajouter la préoccupation du rayonne-ment optique à une thématique jusque là centréeprincipalement sur les composants micro-ondesconstitue un challenge dont l'importance straté-gique pour l'avenir n'échappe pas, une fois deplus, à E.Constant et, avec tout le poids de sondynamisme, il va encourager le développementd'une activité à part entière et le lancementd'une équipe de recherche dans cette direction.

C'est un peu le hasard qui va déterminerla première orientation de cette nouvelle activi-té. L'Arséniure de Gallium (GaAs) est alors, unpeu partout dans le monde, au stade des pre-mières réalisations de composants micro-ondesmais ses propriétés électroniques sont encoremal connues. Le CHS, fort de ses antécédents enmatière de physique électronique des maté-riaux, s'intéresse à la question à la fois sur leplan théorique, avec des modélisations de typesparticulaires (Monte-Carlo), et sur le plan expé-rimental avec divers bancs de mesure et, en par-ticulier, un dit de "temps de vol", reposant sur laréponse photoconductrice du matériau à uneexcitation par faisceau laser. Ce banc est essen-

tiellement l'œuvre de J.L. Vaterkowski qui, aprèsavoir été l'un des thésards historiques deE.Constant, est devenu un animateur de recher-che permanent du laboratoire. Des mesures pra-tiquées avec ce banc résulte une véritable décou-verte, à savoir un gain de photoconductiond'une valeur considérable (10 000 et plus), impli-quant une durée de vie des paires électrons-trous photo créées d'une longueur surprenante.Le grand intérêt de ce phénomène attise l'atten-tion des organismes de télécommunicationsoptiques et une étude exhaustive est demandéeau CHS à ce propos. Plusieurs thèses vont y êtreconsacrées et, finalement il va être démontré quecette longueur inusitée de la durée de vie despaires électrons-trous photo créées est le résultatd'un effet de piégeage des trous par courbure dela structure de bandes au voisinage de la surfa-ce du matériau. Ces travaux préliminaires sonteffectués avec la participation du laboratoire despectrométrie Raman de l'Université (LASIR) et,en particulier, de M. Constant-Flodrops. Il va enrésulter, comme retombée pratique, l'introduc-tion des photoconducteurs III-V dans les têtesde détection des spectromètres.

Le développement de l'activité optoélec-tronique va, dès lors, s'effectuer on ne peut plusnaturellement et, ce, malgré le changement deson chef de file. En effet, J.L. Vaterkowski,nommé Professeur à Besançon, est amené à quit-ter Lille en 1982. Il assure néanmoins en 1983 latransition de l'encadrement des thèses en cours,jusqu'à ce que D. Decoster, ayant terminé ses tra-vaux de thèse d'Etat sur les cristaux liquides,prenne le relais… et quel relais, puisqu'il va for-midablement développer l'activité " opto " enl'ouvrant sur tous ses aspects !

Un premier aboutissement concret de cestravaux préliminaires est apporté en 1984 par lathèse de 3ème cycle de J.P. Vilcot. Celle-ci portesur la réalisation de têtes optiques intégrées deréception associant sur le même substrat GaAsphotorésistance et amplificateur à transistorsMESFET. C'est un des premiers circuits intégrésentièrement faits en interne par la toute récenteCentrale de technologie du CHS (inaugurée en1981). Pour J.P. Vilcot il s'agit d'un premier pasdans l'optoélectronique et vers un futur trèsriche en expérimentations de toutes sortes. Ildevient en effet, quelques temps plus tard, cher-cheur CNRS et le premier collaborateur perma-

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nent de D. Decoster.La toute jeune équipe de D.Decoster

effectue une rapide montée en puissance. Unecollaboration privilégiée s'établit avec le labora-toire central de Thomson CSF et, plus particuliè-rement, avec M. Razeghi qui fait mondialementautorité en matière d'épitaxie de matériaux III-Vet, ce qui est exceptionnel à l'époque, en matièred'hétéro-épitaxie.. De ce fait, l'équipe Decosterpeut multiplier ses investigations sur les photo-résistances en recourrant à d'autres matériauxIII-V que GaAs, en particulier à l'alliage GaInAs,celui-ci ayant le grand intérêt d'avoir une bandeinterdite suffisamment étroite pour couvrir lesbesoins des transmissions optiques sur fibresdans les deux fenêtres usuelles des longueursd'onde 1,3 et 1,55 µm. C'est avec la présentationdes photorésistances à base d'hétéro-matériauxréalisées en commun avec le laboratoire deM. Razeghi que, en 1986 et 1987, lors du congrèsSOTAPOX, l'équipe effectue sa percée interna-tionale et que D. Decoster accède au cercle res-treint des spécialistes de l'optoélectronique.

Une autre importante collaboration estpareillement ouverte avec le départementoptoélectronique du laboratoire d'électroniquePhilips de Limeil-Brévannes (LEP). Cela va don-ner à l'équipe Decoster l'occasion de s'initier audomaine des photodiodes. Nombre d'étudescommunes vont suivre, en particulier sur lesphotodiodes PIN, avec le développement demodélisations de plus en plus complexes. Dansla foulée, l'équipe va aussi se plonger dans l'étu-de des photodiodes à avalanches et dans l'étudedes photodétecteurs à contacts Schottky, dits"MSM" (métal-semiconducteur-métal), l'une etl'autre dans une synergie très étroite avec leslaboratoires de recherche de Thomson, Philipset enfin Alcatel.

Parallèlement à ces études de fond sur lesphotorésistances et les photodiodes une partiede l'activité de l'équipe déborde déjà sur desaspects plus systèmes des télécommunicationsoptiques et, en particulier, sur les problèmesposés par les projets d'intégration monolithiquedes composants et équipements. C'est ainsi que,dans le cadre des partenariats industriels évo-qués précédemment et souvent en "solo", grâceaux progrès constants de la technologie du CHS,plusieurs thèses sont consacrées à la réalisation

de photodétecteurs en structures guide d'ondeoptique, et plusieurs autres à la réalisation demodulateurs électro-optiques du type MachZender.

Vers la fin des années 80 l'équipe entredans une nouvelle phase de son expansion avecl'avènement des systèmes mixtes de communi-cations, utilisant conjointement optique etmicro-ondes. Le mariage fibre-radio est entrainde s'imposer par les avantages qu'il cumule : trèsfaibles pertes de transmission et immunité auxparasites électriques pour la première, flexibilitéd'implantation pour la seconde. Le fait d'appar-tenir à un laboratoire massivement engagé dansles études micro-ondes est un atout de poidspour que l'équipe Decoster se lance dans cettenouvelle direction. L'incitation lui en est fourniepar le centre de recherche Alcatel de Marcoussis.Dès lors, beaucoup de thèses vont comporterdes études alliant optique et micro-ondes , lapréoccupation principale étant d'assurer lemeilleur interfaçage possible entre les différentsmaillons de la chaîne de transmission, de l'émis-sion à la réception, à la fois sur le plan optique etsur le plan micro-ondes.

La première moitié de la décennie 90 estla période où le nombre des chercheurs perma-nents de l'équipe atteint son apogée avec lavenue, à l'issue de leurs thèses, de J.P. Gouy,J.Harari et S. Maricot. Ce renfort du staff d'en-cadrement permet une nouvelle avancée desétudes sur les composants optiques et opto-microondes et leur évolution vers des fonction-nalités de plus en plus complexes, à forte impli-cation "systèmes". C'est ce que nous allons voirdans ce qui suit en passant en revue les princi-pales nouveautés émaillant l'activité de l'équipesur toute la décennie 90.

Il y a, d'abord, en tout début de cettedécennie, l'irruption des lasers dans la panopliedéjà bien fournie des travaux de l'équipe. Il s'a-git des lasers à semi-conducteurs. Leur arrivée àmaturité un peu partout dans le monde, avec unfonctionnement à température ambiante, doitbeaucoup aux récents progrès accomplis enmatière de croissance épitaxiale. La maîtrise deshétérojonctions et des puits quantiques en semi-conducteurs III-V s'avère décisive pour assurerl'indispensable confinement optique créant lacavité laser. C'est, encore, dans une collabora-

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tion avec Thomson que l'équipe se lance danscette voie supplémentaire. Sa première contribu-tion consiste à élaborer une modélisation detype circuit pour les lasers de la filière GaAsréalisés par l'industriel. Cette première interven-tion, basée essentiellement sur une approchethéorique et des mesures de caractérisation, vaservir abondamment dans les travaux ulté-rieurs. La technologie du laboratoire prendensuite un rôle croissant, principalement après1992 lorsque le CHS devient IEMN. L'équipe deD. Decoster est alors amenée à participer à laplupart des avancées effectuées sur cette pério-de et ce, en synergie permanente avec les labo-ratoires de Thomson, d'Alcatel-Marcoussis, duCNET … C'est ainsi que vont se révéler particu-lièrement marquantes ses études sur les lasersmulti électrodes pour applications hyperfré-quences et, par ailleurs, ses travaux concernantles lasers 1,3 et 1 ,55 µm sur substrat InP avecpour couches de confinement des multipuitsquantiques à base d'alliages GaInAs, AlGaInAset GaInAsP

L'extension des réalisations à des filièresde semi-conducteurs III-V autrement plus diffi-ciles que la filière GaAs n'est pas la seule prou-esse accomplie par l'équipe sur le plan " techno-logie ". En effet, la diversification porte sur beau-coup d'autres sujets. Ainsi, la technique de l'é-clairement latéral par la tranche des photodétec-teurs devient quasiment la règle, aussi bien pourles diodes que pour les transistors, ceci permet-tant de découpler optimisation optique et opti-misation hyperfréquence. Par ailleurs, des étu-des exploratoires sont effectuées sur la tech-nique de report des composants opto sur sili-cium, dans le but d'une hybridation des réalisa-tions et d'un abaissement des coûts. Enfin, lafilière des polymères est également explorée,pour la réalisation de guides et circuits optiques.Cette dernière étude venant compléter les tra-vaux sur les diodes et transistors à base de cesmatériaux faits au sein l'équipe "NouveauxMatériaux" de A.Chapoton.

Les aspects proprement dits " systèmes "ne sont pas en reste. Ainsi, la synthèse de retardsà grande dynamique par guides optiques faitl'objet d'une vaste étude, en vue d'applicationsaux antennes actives à balayage. Des ensemblescomplexes de commutateurs optiques sont ainsiréalisés en filière GaInAs/InP, la fonction

"miroir" étant remplie par variation d'indicesous injection de porteurs. Egalement sur ceplan "systèmes", les projets de réseaux picocellu-laires des télécommunications, avec distributionsur porteuse hertzienne millimétrique en extré-mité de liaison optique, donnent cours à de mul-tiples investigations. Le problème majeur étantde trouver la technique la meilleure pour assu-rer la transduction optique-millimétrique, l'é-quipe est amenée à se plonger dans des tech-niques aussi élaborées que :- le battement de deux ondes optiquesdans le photodétecteur, impliquant en émissionun laser bimodes ou deux lasers couplés,- la génération d'harmoniques à partir dulaser d'émission, - le verrouillage optique d'oscillateursmillimétriques utilisant soit des phototransis-tors à hétérojonctions soit des transistors "FEC-TED", à effet GUNN, réalisés avec l'équipe deP.A.Rolland.

Il va sans dire que le développement detout cet ensemble de travaux nécessite, en paral-lèle, le développement de modélisations extrê-mement puissantes, à deux, voire trois, dimen-sions, résolvant, à l'intérieur de chaque partie decomposant ou circuit, les équations de transportélectronique et les équations de propagationoptique. C'est ainsi que va être développée parl'équipe toute une panoplie de modèles baséssur la méthode des faisceaux propagés (BPM),méthode permettant de calculer le champ à l'in-térieur d'une structure, aussi complexe soit-elle,et de visualiser le parcours du faisceau lumi-neux.

A l'orée de l'année 2000, c'est-à-dire àpeine vingt ans après le début de cette activité"optoélectronique", le chemin parcouru estimpressionnant. L'équipe de D. Decoster aacquis une très large notoriété. Ses nombreusescoopérations avec Thomson, Philips, Dassault,Alcatel, le CNET, la DGA, le CEA-LETI, British-Telecom… et avec les laboratoires universitairesnationaux et internationaux les plus renommésen témoignent de manière éloquente. Cette per-cée repose sur une remarquable expertise auplan théorique et sur une intégration complètedes possibilités offertes par les installationstechnologiques du laboratoire. Enfin, signerévélateur de l'ampleur du travail accompli, unequarantaine de thèses sont à mettre au crédit de

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l'équipe " opto ", avec pour auteurs :M.H.Evanno (1983*), M. Berdaï (1984*),J.P.Vilcot (1984*), D. Remiens (1986*), A. Boyodi(1987*), J.Ramdani (1987*), H. Verrielle (1987*),F.Mallecot (1988*), J.P. Gouy (1989*),H.Téhérani (1989*), D. Bourreau (1989*),J.F.Vinchant (1990*), S. Aboulhouda (1990*),A. Aboudou (1991*), J. Harari (1991*), S. Maricot(1992*), F. Oustati (1992*), H. Elkhadi (1993*),E.Dogheche (1993*), A. Bellarbi (1993*),

L.Joannes (1994*), I. Sobhy (1994*),E.R. PeredoPerez (1994*), Y. Raffle (1994*), R. Hamelin(1995*), O. Rabii (1995*), I.S. Achour (1995*),F.Journet (1996*), J. Van de Casteele (1996*),E.Goutain (1996*), G. Jin (1997*), S. Mezzour(1997*), W. Tchana (1997*), V. Magnin (1998*),I.Cayrefourcq (1998*), M. Fendler (1999*),F.Jorge (1999*), C. Sion (1999*), B. Bellini (2000*),S.Dupont (2000*), …

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Au terme de cette rétrospective il paraitopportun de porter un dernier regard, cette foisglobal, sur ce qu'a été l'activité des électronicienslillois au cours des trois décennies comprisesentre 1968 et 2000. L'impression dominante quele lecteur peut en garder est celle d'un bouillon-nement très souvent effréné, voire d'une certai-ne "cacophonie", dans la mesure où, dans le feude l'action, les très nombreuses initiatives desuns et des autres ont été parfois jusqu'à la com-pétition interne. Ce bouillonnement est bien uneréalité et, somme toute, n'est que le reflet naturelau plan local lillois de la formidable expansionque connaît partout la discipline électroniquedepuis l'avènement des semi-conducteurs.Depuis 1970 c'est bien à une véritable avalanched'avancées technologiques que l'on a assisté enmatière de transmission du signal, un nouveaucomposant ou une nouvelle technique venant,sans arrêt, supplanter ce qui précède. Lesélectroniciens lillois se sont impliqués avec unebelle vitalité dans cette course permanente et,comme on l'a vu, sont souvent parvenus à seglisser dans le peloton de tête.

Quel chemin parcouru de 1968 à 2000entre l'activité fondatrice, presque artisanale, del'Institut Radiotechnique et les fleurons derecherche avancée développés dans le cadre destructures telles que l'INRETS et l'IEMN ! Etpourtant, dans toute cette évolution, allant despropriétés diélectriques des liquides aux com-posants microélectroniques les plus divers, deuxthèmes s'imposent par leur permanence. Il s'agitde la physique électronique et des ondes. Cesdeux thèmes vont constituer le socle du déve-loppement de l'électronique lilloise et le demeu-rer même si, en raison des exigences de l'évolu-tion des besoins, une part de plus en plus impor-tante des préoccupations va être consacrée auxaspects touchant le traitement du signal, tantanalogique que numérique.

Dosage raisonnable entre une approchepar l'intérieur, par essence physique, et uneapproche par l'extérieur de nature fonctionnelle,cette orientation a reçu un large et permanent

satisfecit d'une part des étudiants et d'autre partdes milieux professionnels. Ainsi, au cours destrente années considérées et si on se réfère auxseules formations dont l'UER IEEA a eu directe-ment la responsabilité, le décompte des étu-diants diplômés indique qu'ils ont été un peuplus de 2000 pour la Maîtrise EEA filière électro-nique et la Maîtrise Télécommunications, envi-ron 600 dans les trois DESS deM i c r o é l e c t r o n i q u e - M i c r o o n d e s ,Communications Mobiles et Technologie etLogistique en Biologie et Médecine, et un peuplus de 500 en Doctorat d'Electronique. A cesétudiants, relevant en propre de l'UER IEEA, onpeut également ajouter un nombre probable-ment tout aussi important de diplômés issusd'autres entités de formation comme l'EUDIL,l'ENIC, l'IUT, le CNAM… ayant chacune unespécialisation ou une option à laquelle partici-pent activement les électroniciens del'Université de Lille I. L'essaimage régulier detous ces étudiants dans l'activité professionnellefait, qu'en l'an 2000, rares sont les entreprises del'hexagone et grands groupes européens tra-vaillant dans les télécommunications, la défen-se, l'aéronautique, le spatial, la domotique… quine connaissent pas encore le pôle lillois d'élec-tronique.

Après cette synthèse finale et ayant vuauparavant, de manière détaillée, les élémentssur lesquels elle se fonde, il nous reste, mainte-nant à donner quelques projections de ce qu'ilpeut advenir comme évolutions du pôle électro-nique lillois au-delà de ce symbolique an 2000. Tout d'abord sur le plan de la formation uneprofonde refonte du cadre des enseignementsest à prévoir, compte tenu de la mise en œuvrede la réforme dite "LMD" (Licence, Mastère,Doctorat). Cette réforme, avec un découpageflexible en modules et un séquencement à bac+3,bac+5 et bac+8, doit donner au 2ème et 3èmecycles universitaires français un format enfincompatible avec leurs homologues anglo-saxonset européens. En particulier, le DEA et les DESSdoivent, sous l'effet de cette refonte, devenir

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4. Conclusion

2ème année de Mastère tandis que la filièreélectronique de la Maîtrise EEA et la MaîtriseTélécommunications doivent se muer en 1èreannée de Mastère ! De cette réforme doit, à coupsûr, résulter une ouverture accrue de l'électro-nique lilloise sur l'Europe et au delà del'Atlantique. Le brassage d'étudiants et, égale-ment, de chercheurs et enseignants, amorcédans la décennie 90, ne peut que s'amplifier. Audelà de la mise en place de la réforme LMD ladimension internationale du Doctorat devraitaussi largement bénéficier de la création, annon-cée comme imminente, des "collèges euro-péens". Ceux-ci constituent pour les laboratoiresd'électronique une importante opportunité depérenniser une présence, maintenant solide-ment établie, au sein des réseaux doctorauxinternationanx.

Sur le plan des orientations de rechercheon peut pronostiquer, sans grand risque de setromper, à la fois la poursuite du regroupementdes électroniciens lillois mais aussi de la RégionNord Pas-de- Calais autour de cette vaste struc-ture fédérative qu'est l'IEMN, et une évolutionde plus en plus rapide des thèmes du "micro"vers le "nano" avec, à la clé, la mise en œuvre decoopérations transversales et pluridisciplinairesassociant dans des projets communs électroni-ciens, informaticiens, biologistes, chimistes,mécaniciens … Cette évolution vers la pluridis-ciplinatité est déjà en germe dans la décisionprise par le Ministère de la Recherche et de laTechnologie et par la Région Nord-Pas de Calaisde mettre sur pieds, sur le site de la Haute Borneà Villeneuve d'Ascq, un Institut de Recherchesur les Composants logiciels et matériels pourl'Information et la Communication Avancée

("IRCICA").. Le fait qu'un électronicien et anciendirecteur de l'IEMN, en l'occurence G.Salmer,soit chargé de cette mission est, sans aucundoute, le signe que l'électronique lilloise serabien présente dans cette coopération avec lesautres disciplines. Le passage du "micro" vers le"nano", quant à lui, risque d'être accompagnéde nombreux bouleversements technologiques.En effet, la miniaturisation des composants n'estpas illimitée et, comme il a déjà été prouvé (àl'exemple des transistors), celle-ci va se heurteraux limites de validité des lois de la physiqueclassique. Ainsi, la diminution ultime des dispo-sitifs ne peut être accompagnée de performan-ces à la hauteur des enjeux que dans la mesureoù de véritables ruptures sont effectuées enmatière de matériaux, avec la mise en oeuvre denouvelles filières et, bien entendu, un accompa-gnement adapté d'outils de caractérisation etmodélisation. Des exemples tangibles en sontdéjà fournis. Ce sont, entre autres, les nanotu-bes de carbone avec leur remarquable éventailde propriétés (thermiques, mécaniques, élec-triques), mais, aussi, les nouveaux polymères etleurs perspectives d'applications aux vêtementscommunicants et étiquettes d'identification(technique RFID), ou, encore, les matériaux bio-compatibles et leurs perspectives d'intégrationdans l'organisme humain... Il est clair que lesélectroniciens lillois sont déjà largement prépa-rés à de telles ruptures et que cette électroniqueultra miniaturisée, multi matériaux, multi appli-cations, fondement incontournable du "mondecommunicant" de demain, ne devrait pas leurposer trop de remises en question culturelles.

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ANNEXE I

Personnels att achés en 1968* au service Electronique du Dép artement E.E.A. au titre del'enseignement et/ou de la recherche

Professeurs et Maîtres de Conférences** :

M. Abbar, E.Constant, R.Gabillard, A.Lebrun, R. Liébaert, Y.Leroy, M. Moriamez, L.Raczy, G.Salmer ***

Maître Assistants et Assistants :

F. Bliot, B. Boittiaux, M. Brayer, M. Chivé, Y. Crosnier, P. Delecroix, M. Descamp,.J.P. Dubus, R. Fauquembergue, J.M. Fontaine, J.P. Fontaine, M. Lefebvre, M. Lobry, F. louage, B. Ponchel, A. Risbourg, P. Tabourier, P. Théry, J.M. Wacrenier

Chercheurs et Ingénieurs CNRS ou autres :

A.Chapoton, J. Baudet

Techniciens, agents de service et administratifs :

J.C. Andries, J.P. Dehorter, C. Druon, Haquette, J.C. Jennequin, J. Lemaire, J.P. Lestamps, P. Michon, G. Pluquet, J. Vanbremeersch, D. Van loot, F. WattrelotMmes Copin, Frankin, Haquette, Y. Knudde, Pasquier

* recensement établi partiellement avec le Guide de l'Etudiant de l'Université de Lille de 1968 et complété par des témoins de cette époque.

** le Maître de Conférences de 1968 est équivalent au Professeur de 2ème classe d'aujourd'hui.

*** nommé effectivement en 1969, à son retour de coopération.

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ANNEXE II

Personnels att achés en 1992* au service Electronique de l'U.F .R. I.E.E.A.au titre de l'enseignement et/ou de la recherche

Professeurs et Directeurs de recherche CNRS :

E. Allamando, A. Cappy, E.Constant, A.Chapoton, M. Chivé, Y. Crosnier, P.Degauque,D.Decoster, J.C. Dejaeger, A. Derycke, Y. Druelle, C. Druon, J.P. Dubus, R. Fauquembergue,R.Gabillard, P. Kennis, A.Lebrun, M. Lefebvre, Y.Leroy, D. Lippens, F. Louage,J.Pribetich, L.Raczy, P.A.Rolland, G.Salmer, P. Tabourier, P. Théry, J.Vindevoghel,J.M.Wacrenier, J. Zimmerman,

Maîtres de Conférences, Attachés d'enseignement et de recherche et Chargés de rechercheCNRS :

R. Allam, N. Baghdad, S. Baranowski, A. Benlarbi, B. Bocquet, B. Boittiaux, B. Bonte, J.C. Carru,C. Dalle, F. Danneville, G. Dambrinne, P. Delecroix, B. Démoulin, M. Descamp, P. Descheerder,P. Desplanques, V. Devlaminck, L. Dubois, B. Dujardin, J.J. Fabre, L. Faucon, M.R. Friscourt,E.Gaviot, H. Gérard, P. Godts, N. Haese, H. Happy, M. Hochedez, F. Huret, R. Kozlowski,D. Leclercq, J.F. Légier, C. Legrand, P. Loosfelt, A. Mamouni, P. Mariage, Y. Nguyen, D. Matton,J. Pauquet, M. Pernisek, P. Pribetich, G. Ravalitera, C. Sion, P. Razloznik, C. Séguinot, J.L. Thobel,J.P. Vilcot, M. Vindevoghel, F. Wattiau, F. Wauquier

Ingénieurs et Techniciens CNRS ou autres :

J.C. Andries, J. Baudet, D. Dégardin, J.P. Dehorter, M. Démoulin, E. Delos, M. François,B. Grimbert, A. Fattorini, J.C. Jennequin, L. Kone, P. Legry, J. Lemaire, S. Lepilliet, A. Leroy,J.L. Lorriaux, M. Miens, P. Michon, M. Muller, E. Playez, C. Semet, P. Tilmant, J.C. Vandevelde,J.Vanbremeersch, D. Vandermoere, B. Verbeke, F. Wattrelot

Administratifs et Agents de service :

D. Abraham, P. Armant, J. Atienza, R. Castegnier, J.M. Charlet, J. Charvet, C. Cheroutre,B. Dekimpe, J. Fall, M. Fargue, M. Fugère, J. Lechien, J. Louchard, N. Meesmaecker,D. Vanbremeersch

recensement effectué à partir de la liste électorale de l'U.F.R. I.E.E.A. (élections au Conseild'U.F.R.) et de recoupements dans les rapports d'activité des laboratoires de recherche du serviceElectronique.

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ANNEXE III

La filière des T echniciens Supérieurs en 2ème cycle E.E.A.

L'ouverture, dès 1968, du 2ème cycle universitaire aux techniciens supérieurs titulaires d'unD.U.T.ou d'un B.T.S. est une particularité lilloise qui a accompagné le démarrage de la licence et dela maîtrise E.E.A.

Les Instituts Universitaires de Technologie (I.U.T.) ayant été officiellement ouverts en 1966,l'année 1968 vit la sortie de leurs premières promotions. Lille fut dans ce cas. En effet, la Faculté desSciences de Lille possédait déjà, depuis longtemps, dans le cadre de l'Institut Radiotechnique, unesection de B.T.S. et, compte-tenu de son contexte universitaire, celle-ci avait quasiment toutes lescaractéristiques pouvant la faire assimiler à un département d'I.U.T. C'est la raison pour laquelle,à la demande de son Directeur de l'époque, R. Liébaert, elle se transforma illico en Département de"Génie Electrique" et que sa première promotion titulaire du D.U.T. sortit, comme dans toute laFrance, en 1968.

Ce nouveau 1er cycle universitaire, à vocation technologique et destiné en principe à prépa-rer à une insertion professionnelle immédiate, ne pouvait pas rester sans possibilité d'ouverture surune éventuelle poursuite d'études. Le Ministère de l'Education Nationale, conscient du problème,décida donc, par un décret promulgué fin 1967, d'ouvrir le 2ème cycle universitaire aux meilleursétudiants des I.U.T. sur examen de dossier et par attribution de dispenses. Et, pour que les étu-diants issus des sections de B.T.S. ne soient pas oubliés, un second décret, les concernant et repre-nant le même type de dispositions, suivit au début de 1968.

C'est ainsi que, dès Juillet 1968, une cinquantaine de candidatures d'étudiants ayant obtenuun D.U.T. ou un B.T.S. furent adressées à l'E.E.A. lilloise. A. Risbourg, dont l'affinité et la sympa-thie pour les formations de techniciens supérieurs étaient de notoriété publique, voulut bien pren-dre en main cette première "fournée" de dossiers... La "Commission des Dispenses" était née ! Aucours des années suivantes, le flux des demandes d'admission ne cessant de croître et la questiondes dispenses de techniciens supérieurs dépassant le simple cadre de l'E.E.A., la Commission desDispenses devint un organisme de l'ensemble de l'Université avec des prérogatives qui, par la forcedes choses, s'étendirent aussi à tous les niveaux universitaires, c'est-à-dire 1er, 2ème et 3ème cycles,et à de multiples catégories de postulants, autres que les techniciens supérieurs. Compte-tenu de saposition de précurseur et de sa compétence en la matière, A. Risbourg fut appelé à jouer un rôleessentiel au sein de cette commission, d'une part comme représentant de l'E.E.A. et, finalementcomme Président. A titre indicatif, pour situer l'importance du travail accompli par la dite commis-sion, en 1990 A. Risbourg eu a traiter personnellement quelque 800 dossiers !

Cet historique de la filière des Techniciens Supérieurs en E.E.A. ne peut se terminer sans met-tre en exergue son bien fondé. En effet, il est patent que les étudiants recrutés par les I.U.T., à l'é-poque de leur création et au cours des premières décennies de leur existence, étaient avant tout atti-rés par le professionnalisme de ce type de formation et par la quasi certitude d'avoir un diplômedébouchant sur un emploi généralement intéressant, avec un bagage permettant une adaptationrelativement aisée aux évolutions du monde professionnel. Il est clair que les meilleurs d'entre euxauraient pu, tout aussi bien, se lancer d'emblée dans une filière d'études universitaires longues.Cette possibilité de passer d'un premier cycle de technicien supérieur à un deuxième cycle d'uni-versité a institué une passerelle particulièrement opportune. Une "deuxième chance" en quelque

sorte ! Les exemples de réussite éclatante à l'issue de ce cursus sont très nombreux. Beaucoup,parmi ces anciens techniciens supérieurs, ont poursuivi leurs études bien au delà du 2ème cycle, enintégrant une école d'ingénieurs ou un DESS, ou en devenant enseignant après un CAPES, CAPETou une Agrégation, ou en devenant enseignant-chercheur dans l'enseignement supérieur après unethèse....

Et, il n'est pas rare de retrouver certains d'entre-eux dans les plus hautes fonctions commeresponsables d'importants services ou comme dirigeants dans les organismes publics et dans lesentreprises.

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ILLUSTRATIONS

André Lebrun (à droite), au cours d'un colloque,au milieu des années 60.

Robert Gabillard (à gauche) et André Lebrun, au milieu des années 60.

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Eugène Constant, en pleine manipulation, vers la fin des années 60.

Georges Salmer (au premier plan), devant le stand du Centre Hyperfréquences et Semiconducteurs lors d'une exposition au Palais Rameau de Lille, en 1982.

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Les bâtiments P3 et P4 (en arrière plan), lieux de l'implantation initiale en 1967du service d'Electronique sur le campus de l'Université de Lille I à Villeneuve

d'Ascq.

Banc " analyseur de réseaux " de la Centrale de Caractérisations du Centre Hyperfréquences et Semiconducteurs, vers 1990, dans sa localisation au

bâtiment P4.

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Banc de ponts de mesure automatiques de la Centrale de Caractérisations duCentre Hyperfréquences et Semiconducteurs, vers 1990, dans sa localisation au

bâtiment P4.

Le premier bâti d'épitaxie par jet moléculaire installé en 1985 au bâtiment P3,dans le cadre du Centre Hyperfréquences et Semiconducteurs.

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Autre vue de ce même bâti d'épitaxie par jet moléculaire avec son dispositif derefroidissement à l'azote liquide.

La salle de réalisation des masques de la Centrale de Technologie du CentreHyperfréquences et Semiconducteurs, au bâtiment P3, dans les années 80.

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Début, en 1990, de la construction de l'IEMN à la sortie " Quatre Cantons "sur le campus de l'Université de Lille I à Villeneuve d'Ascq.

Fin des travaux de construction de l'IEMN en 1992.

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Eugène Constant et Jacques Vanbremeersch sur le chantier de constructionde l'IEMN, en 1992.

L'intérieur de l'IEMN, à la fin de sa construction en 1992, là où va être implantéela Centrale de Caractérisation.

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Eugène Constant à l'IEMN, vers l'an 2000.

Georges Salmer dans une manifestation officielle à l'IEMN, vers l'an 2000.

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La chambre anéchoîque du Laboratoire de Radiopropagation et Electroniqueinstallée en 1990 au bâtiment P3.

La chambre réverbérante à brassage de modes du Laboratoire deRadiopropagation et

Electronique installée en 1990 au bâtiment P3.

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