M. VOLPI Fabien

Professeur des Universités (Phelma / SIMaP)
SIMAP / Phelma - Grenoble INP Bureau 023, Bat. Thermo 1130, rue de la piscine Domaine Universitaire BP 75 - 38 402 St Martin d'Heres Cedex France
0476826613
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Teaching at Phelma-Grenoble INP

Teaching topics

  • Material science of small-scale materials (thin films,...).
  • Functional materials
  • Process flow in micro/nano-technologies
  • Physics of solids

Teaching format

  • Lectures
  • Lab sessions
  • Long-term projects

Training tasks

  • Shares the headship of the “Material Science and Engineering” department


Research at SIMaP lab


Research topics

  • Developement of a novel characterization technique : electrical-nanoindentation in-situ SEM
  • Electrical characterisation of materials
  • Instrument development of characterisation tools
  • Coupling of electrical and mechanical characterisations
  • Coupling of electrical and tribological characterisations

Techniques

  • Standard resistive characterisation tools (from highly conductive to highly insulating materials)
  • Standard capacitive characterisation tools (impedance spectroscopy, Hg-probe,...)
  • Functional AFM (conductive, piezo-AFM,...)
  • Functional nanoindentation in-situ SEM (resistive, capacitive,...)

Miscellaneous

  • 2023-2024 : One-year CNRS mission at LTDS lab in Lyon for instrumentation development (Coupling of electrical and tribological characterisations)
  • Best PhD award from Université Grenoble Alpes 2023 for Morgan Rusinowicz (Propriétés mécaniques et électriques de couches minces diélectriques : expériences de nanoindentation-électrique et simulations numériques)
  • Best PhD award - « Prix Empreinte 2023 » from SF2M for Morgan Rusinowic
  • HDR (Habilitation à Diriger les Recherches) in 2017.

 

Activités / CV

PhD supervision 

Electrical-nanoindentation in-situ SEM : Technique development and application

  • M. Rusinowicz -2022 : Propriétés mécaniques et électriques de couches minces diélectriques : expériences de nanoindentation-électrique et simulations numériques
  • C. Boujrouf - 2022 : Characterization of functional materials by in situ SEM electrical nanoindentation.
  • S. Comby - 2018 : Développement instrumental pour le couplage de caractérisations électriques et mécaniques.

Instrumentation

  • F. Mège - 2011 : AFM à contact résonnant : Développement et Modélisation.

Whiskers

  • H. Vives – 2025 : Mitigation of whisker growth in press fit electrical connectors: accelerated testing and design
  • A. Thiam Wentchandi - 2023 : Study of Solderless Interconnect Technology Process : Ageing of Pressfit Connectors

Industrial applications of instrumental developments

  • D. Moerlen – 2025 : Modeling of an ETDR sensor for distributed high-temperature measurement (>1000°C): experimental validations, durability and machine learning
  • S. Iruela - 2020 : Optimisation par voie métallurgique des performances mécanique et électrique d’alliages de métaux nobles

Low-k dielectris materials and copper interconnections

  • E. Chery - 2014 : Fiabilité des diélectriques low-k SiOCH poreux dans les interconnexions CMS avancées.
  • M. Vilmay - 2010 : Fiabilité des diélectriques inter-métal à faible permittivité pour les technologies avancées de la microélectronique.
  • D. Fossati - 2008 : Caractérisation par la méthode Corona de diélectriques à faible et très faible permittivité.
  • M. Aimadeddine - 2008 : Intégration et caractérisation de diélectriques poreux à très basse permittivité pour les interconnexions des circuits CMOS sub-45nm.

High-k dielectrics

  • D. Monnier - 2010 : Etude des dépôts par plasma ALD de diélectriques à forte permittivité diélectrique (dits « High-K) pour les capacités MIM.
  • G. Raymond - 2009 : Etude mécanique des films de nitrure de silicium fortement contraints utilisés pour augmenter les performances des transistors CMOS.
  • L. Pinzelli - 2006 : Etude et modélisation de la topographie des couches minces de Ta2O5 déposées par MOCVD dans des structures tridimensionnelles : applications aux capacités tranchées.

Metallisation of semicoductors

  • D. Bertrand - 2017 : Optimisation de la métallisation de structures AlGaN/GaN pour de l’électronique de puissance.

Informations complémentaires

2025

  • M. Rusinowicz, S. Sao-Joao, M. Bourguignon, G. Rosales-Sosa, Y. Kato, F. Volpi, E. Barthel, G. Kermouche, « Electric charges as an apparent governing parameter for electron induced stress relaxation in amorphous silica micropillars », Scripta Materialia, Vol.261, 116628 (2025)
  • S. Comby-Dassonneville, G. Beutier, G. Parry, S. Leake, F. Charlot, F. Volpi, M. Verdier, « Combining nanoindentation and Bragg coherent diffraction imaging to investigate small-scale plasticity », Materialia, Vol.39, 102376 (2025)

2024

  • C. Boujrouf, M. Rusinowicz, S. Iruela, A. Antoni-Zdziobek, Y. Champion, M. Braccini, G. Parry, M. Verdier, F. Volpi, « Local and quantitative measurement of mechanical properties by electrical-nanoindentation in situ SEM: Application to a multi-phase AgCuPd alloy », Materials characterization, Vol.214, 114117 (2024)

2023

  • S. Iruela, F. Volpi, A. Antoni-Zdziobek, V. Jarry, Y. Champion, « Trends in mechanical and electrical properties for hard-soft nano-phased metallic alloys », Materials today communications, Vol.35, 106292 (2023)

2022

  • M. Rusinowicz, G. Parry, F. Volpi, D. Mercier, S. Eve, U. Lüders, F. Lallemand, M. Choquet, M. Braccini, C. Boujrouf, E. Hug, R. Coq Germanicus, M. Verdier, « Evidence of Plasticity-Driven Conductivity Drop in an Ultra-Low-k Dielectric Organosilicate Glass », Advanced functional materials, Vol. 32 (47) 2207354 (2022)
  • M. Rusinowicz, F. Volpi, G. Parry, M. Braccini, C. Boujrouf, M. Verdier, « Failure of a brittle layer on a ductile substrate: Nanoindentation experiments and FEM simulations », Journal of the mechanics and physics of solids, Vol. 163, 104859 (2022)
  • K. Mangalampalli, P. Ghosh, F. Volpi, D. Kiener, A. Useinov, « Advances in multi-scale mechanical characterization », Journal of applied physics, Vol. 132 (22), 220401(2022)

2021

  • F. Volpi, C. Boujrouf, M. Rusinowicz, S. Comby-Dassonneville, F. Mercier, R. Boichot, M. Chubarov, R. Coq Germanicus, F. Charlot, M. Braccini, G. Parry, D. Pellerin, M. Verdier, Development of a multifunctional nanoindenter integrated in-situ Scanning Electron Microscope - application to the monitoring of piezoresponse and electro-mechanical failures, Thin Solid Films 735 138891 (2021)
  • F. Volpi, M. Rusinowicz, S. Comby-Dassonneville, G. Parry, C. Boujrouf, M. Braccini, D. Pellerin, M. Verdier, Resistive-nanoindentation on gold: experiments and modeling of the electrical contact resistance, Review of Scientific Instruments, 92 (3) 035102 (2021)

2019

  • S. Comby Dassonneville, F. Volpi, M. Verdier, “Electrically-functionalised nanoindenter dedicated to local capacitive measurements: experimental set-up and data-processing procedure for quantitative analysis”, Sensors and Actuators A : Physical, Submitted.
  • F. Volpi, L. Cadix, G. Berthomé, S. Coindeau, E. Blanquet, “Impact of silica-substrate chemistry on tantalum nitride thin films deposited by atomic layer deposition: Microstructure, chemistry and electrical behaviors”, Thin Solid Films, 669, 392-398 (2019)


2018

  • A. Lenain, J. J. Blandin, G. Kapelski, F. Volpi, S. Gravier, “Hf-rich bulk metallic glasses as potential insulating structural material”, Materials & Design, 139, 467-472 (2018)
  • L. Tian, S. Ponton, M. Benz, A. Crisci, R. Reboud, G. Giusti, F. Volpi, L. Rapenne, C. Vallée, M. Pons, A. Mantoux, C. Jiménez, E. Blanquet, “Aluminum nitride thin films deposited by hydrogen plasma enhanced and thermal atomic layer deposition”, Surface and Coatings Technology, 347, 181-190 (2018)


2017

  • F. Volpi, H. Lu, Y. Li, A.A. Nawaz, S. Fournier, F. Mège, M. Braccini, “A capacitance-based solution to monitor absolute crack length in four-point bending test: Modelling and experiments”, Sensors and Actuators A-Physical, 254, 145-151 (2017)
  • T. Gu, J.-R. Medy, F. Volpi, O. Castelnau, S. Forest, E. Hervé-Luanco, F. Lecouturier, H. Proudhon, P.-O. Renault, L. Thilly, « Multiscale modeling of the anisotropic electrical conductivity of architectured and nanostructured Cu-Nb composite wires and experimental comparison », Acta Materialia, 141, 131-141 (2017)
  • P. Donnadieu, S. Benrhaiem, C. Tassin, F. Volpi, J.-J. Blandin, « Preparation, microstructure and properties of magnesium-gMg17Al12 complex metallic alloy in situ composites », J. of Alloys and Compounds, 702, 626-635 (2017)