Realisation technologique des capteurs chimiques isfets : etude des oxynitrures de silicium en tant que grille ionosensible

par BEKKAY HAJJI

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Augustin Martinez.

Soutenue en 1999

à Toulouse 3 .

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  • Résumé

    Ce memoire traite de l'etude des oxynitrures de silicium en tant que grille ionosensible pour les capteurs chimiques isfets et de leur realisation technologique. Dans une premiere partie, nous avons etudie l'obtention d'oxynitrures de silicium sio xn y par lpcvd a partir du melange gazeux sih 4/n 2o/nh 3. Nous nous sommes interesses, plus particulierement, a la cinetique de depot, aux proprietes optiques et aux proprietes mecaniques de ce materiau. En s'appuyant sur l'hypothese que les oxynitrures de silicium sio xn y sont assimilables au melange sio 2/si 3n 4 et grace a la theorie du milieu effectif, une relation reliant indice optique et stchiometrie a ete mise en evidence et comparee a l'experience. De nouveaux modeles ont, de plus, ete developpes afin de caracteriser les proprietes mecaniques de l'oxynitrure de silicium et d'expliquer l'origine des contraintes. Dans une seconde partie, nous avons etudie les proprietes dielectriques des films d'oxynitrures deposes. Pour ce faire, des capacites metal/oxynitrure/silicium ont ete realisees et caracterisees. De bons resultats ont ete obtenus pour les oxynitrures riches en azote : bonne qualite d'interface, faible densite de charges fixes et bonnes proprietes de claquage. Il a, de plus, ete montre que l'incorporation d'atomes d'oxygene dans ces films degrade leurs proprietes dielectriques. La derniere partie de ce memoire a ete, quant a elle, consacree a la realisation et a la caracterisation des capteurs chimiques isfets a grille si 3n 4/sio 2. Le capteur chimique isfet sio 2/si 3n 4 realise s'est avere particulierement bien adapte a la mesure du ph (54 mv/ph) mais reste difficilement utilisable (phenomenes d'influences mutuelles et de saturation) dans le cas de solutions chimiques complexes ou les ions h +, k + et na + seraient presents simultanement en forte concentration.

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Informations

  • Détails : 130 p.
  • Annexes : 147 ref.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 1999TOU30214
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