Optimisation des circuits passifs micro-ondes suspendus sur membrane diélectrique

par Mohamed Saadaoui

Thèse de doctorat en Microélectronique, microsystèmes, micro ondes

Sous la direction de Robert Plana et de Patrick Pons.

Soutenue en 2005

à Toulouse 3 .

  • Titre traduit

    Optimisation of microwave passifs circuits suspended on dielectrical membrane


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  • Résumé

    Les travaux présentés dans ce mémoire traitent du développement et de l'optimisation de la filière technologique d'élaboration de circuits passifs micro-ondes suspendus sur membrane diélectrique. Cette élaboration passe par l'étude physique de nouveaux matériaux susceptibles de répondre aux cahiers des charges. Apres une description de la filière technologique développée au LAAS il ya une dizaine d'années et qui est basée sur l'association d'une couche d'oxyde thermique avec du nitrure faible contrainte déposé par LPCVD, nous proposons une technologie basée sur la fabrication de membranes épaisses à partir des dépôts par plasma. L'intérêt majeur de cette technologie est d'améliorer la fiabilité mécanique du composant lorsque la largeur des membranes est supérieure a quelques millimètres. Les résultats en terme de caractérisation fréquentielle montre un bon accord avec la filière développée auparavant. Dans un second volet, nous proposons un banc de test pour la caractérisation mécanique des matériaux. Dans cette optique, un système de gonflement de membrane suspendue sous pression différentielle a permis de tester les propriétés mécaniques du nitrure de silicium. Les contraintes résiduelles et le module d'Young du matériau sont extraits. La dernière partie concerne la réalisation d'une antenne à émission surfacique de type Yagi-Uda sur membrane diélectrique. La miniaturisation et les technologies de micro-usinage volumique du silicium ont permis la réduction des dimensions, et surtout l'utilisation de ce type d'antennes en haute fréquence. Nous décrivons un nouveau procédé de gravure de silicium adapté à la fabrication de ce type d'antenne et qui permet l'obtention de membranes faiblement encastrées. La caractérisation électrique des structures fabriquées est en accord avec les résultats de simulation électrique. De plus, des simulations mécaniques des structures fabriquées sont présentées afin de clarifier l'origine des déformations des dispositifs et d'apporter des solutions technologiques pour améliorer la rigidité des membranes a faible encastrement.

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Informations

  • Détails : 1 vol. ( 155 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. [f.156-158]

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  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2005TOU30167
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