Capteurs potentiométriques de gaz carbonique, réalisés en technologie microélectronique hybride "couches épaisses"

par Brahim Ould Daddah

Thèse de doctorat en Sciences physiques et de l'ingénieur. Électronique

Sous la direction de Francis Ménil.

Soutenue en 2000

à Bordeaux 1 .


  • Résumé

    La réduction de l'effet de serre sera certainement une des priorités de ces prochaines années. Un meilleur contrôle de la ventilation des locaux d'habitation ou industriels devrait en principe permettre d'économiser 10% d'énergie avec une diminution concomittante d'émission de gaz carbonique. L'objet de ce travail est l'étude de capteurs de CO₂ élaborés par la technologie microélectronique couches épaisses qui répond bien à l'application grand public précitée. Le principe retenu est celui d'un capteur potentiométrique. Les éléments de base du capteur sont la couche de conducteur ionique au lithium, le LiSICON (Li+ Supra Ionic CONductor), l'électrode de référence insensible au CO₂, et l'électrode sensible au CO₂ grâce à la présence d'une phase auxiliaire à base de carbonate de lithium. Après avoir démontré la faisabilité de tels capteurs et après avoir redéfini la notion de temps de réponse expérimental à partir d'un modèle simple, l'action sur des paramètres d'ordre physico-chimiques d'une part et géométriques d'autre part a permis d'améliorer leurs performances. La composition des phases entrant dans la fabrication des couches, les traitements thermiques et la réalisation d'une électrode composite servant à la fois de contact métallique et de la phase auxiliaire ont constitué les principaux paramètres physico-chimiques étudiés. En ce qui concerne les paramètres d'ordre géométrique, ce sont essentiellement l'épaisseur des couches et la forme des électrodes qui ont fait l'objet d'un examen détaillé. Un capteur optimisé au vu de ces résultats a été réalisé et étudié. Ses performances s'avèrent suffisamment satisfaisantes pour envisager un développement ultérieur sur un plan industriel.

  • Titre traduit

    Carbon dioxide potentiometric sensors, made by hybrid thick film technology


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Informations

  • Détails : 1 volume (170 pages)
  • Notes : Reproduction de la thèse autorisée
  • Annexes : Bibliographie en fin de chapitre

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