Contrato predoctoral asociado al proyecto PID2022-136624OB-I00

Contrato predoctoral de 4 años para realizar la Tesis Doctoral en el departamento de Ingeniería Electrónica de la Universidad Autónoma de Barcelona. El contrato esta vinculado al proyecto titulado : PLATAFORMA ULTRASONICA BASADA EN MATRICES DE ELEMENTOS DE ALTA FRECUENCIA PMUTS-ON-CMOS. Es necesario tener máster universitario para ser elegible.
Contacto: nuria.barniol@uab.cat
El objetivo general de la tesis doctoral será demostrar las capacidades de una nueva plataforma tecnológica basada en MEMS para proporcionar imágenes y tratamiento con ultrasonido en aplicaciones médicas de alto rendimiento (como en sistemas de inspección intravascular), en las que se desean sistemas de diagnosis no invasivos, de dimensiones reducidas y de bajo consumo. Esta plataforma ultrasónica está basada en transductores de ultrasonido piezoeléctricos micromecanizados (PMUT) que se integran monolíticamente sobre el circuito de procesamiento CMOS analógico, recibiendo el nombre de plataforma PMUT-on-CMOS. En base a los resultados ya conseguidos en el grupo, se propone diseñar nuevos sistemas capaces de cumplir con las especificaciones para aplicaciones médicas ultrasónicas reales. Con ellos se pretende contribuir a la generación de conocimiento, desarrollando nuevos paradigmas con la exploración de técnicas de neuromodulación utilizando la plataforma de desarrollo ultrasónico, demostrando las capacidades de la plataforma para la obtención de campos acústicos arbitrarios (en 2D y 3D) que eventualmente podrían servir para estimulación no invasiva por ejemplo de la retina.
Los objetivos específicos son:
-Desarrollo de matrices de PMUTs que proporcionen imágenes acústicas en un esquema pulso-eco con resolución de 10 um a distancias axiales en el rango de cm con frecuencias operativas superiores a 20 MHz.
-Diseño de los circuitos CMOS de lectura en matrices para alta relación señal ruido. Se analizarán las compensaciones entre el número de lecturas PMUT en la matriz, para mejorar la señal y el aumento de la capacitancia parásita asociada y se diseñará un circuito CMOS de lectura específico para esta optimización.
-Estudio de la viabilidad de la generación de campos de ultrasonido arbitrarios y su aplicación, por lo que se tendrán que diseñar nuevos sistemas CMOS de actuación de las matrices de PMUTs.
El éxito de estos objetivos requerirá el desarrollo de nuevos dispositivos PMUTs, el desarrollo de nuevos circuitos CMOS que incluyan amplificación variable de ganancia de tiempo y el diseño de matrices de mayor dimensión. Para ello el doctorante estará formado en métodos de simulación de elementos finitos, comsol, en diseño microelectrónico, y en los sistemas de caracterización eléctricos y acústicos para la validación de los nuevos prototipos diseñados.