Etude et elaboration de microcapteurs a membrane cristalline sensible aux ions alcalins et a transduction par semiconducteur amorphe

par ANNE BARROIL

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Pierre Fabry et de Pierre Moret.

Soutenue en 1998

à l'INP GRENOBLE .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Ce travail a ete consacre a l'optimisation des performances d'un microcapteur impedancemetrique a membrane cristalline (nasicon) et a transduction, par effet de champ, dans du silicium amorphe hydrogene (a-si:h). Cette etude a d'abord consiste a choisir les conditions de depot (par pecvd) donnant des materiaux ayant les proprietes physico-chimiques et electriques desirees. Les interfaces du transducteur (a-si:h) ont ete electriquement caracterisees puisqu'elles jouent un role essentiel dans la transduction. Les conclusions obtenues nous ont permis de choisir l'empilement de couches susceptibles de fournir les meilleurs resultats : nasicon / si#3n#4 / a-si:h / n#+ a-si:h / al. Les capteurs avec des macro-plots ayant cette configuration sont environ trois fois plus sensibles, pour une meme limite de detection, que ceux constitues de l'empilement nasicon / a-si:h / au. L'etude, par spectroscopie d'impedance, de la miniaturisation des plots a permis la comprehension des phenomenes physiques lies a la transduction. La reponse du capteur (limite de detection, sensibilite, precision), en fonction de la concentration en ions sodium de la solution a doser, a ete optimisee par le choix du facteur geometrique du capteur (epaisseur de a-si:h, surface des plots, espacement) et des parametres de mesure (grandeur electrique et frequence de mesure). La reproductibilite a ete verifiee sur huit couples de plots.


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Informations

  • Détails : 196 P.
  • Annexes : 98 REF.

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