Conception et réalisation d'une plate-forme multi-capteur de gaz conductimétrique…Vers le nez électronique intégré

Design and realization of conductimetric gas multi-sensor platform… Towards the integrated electronic nose

• Auteur / Autrice : Habib Chalabi
• Direction : Khalifa Aguir, Philippe Ménini
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Matériaux, microélectronique et nanosciences. Micro et nano-électronique
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Tungstène -- Composés

Semiconducteurs

Microcapteurs

Détecteurs de gaz

Résumé

Les capteurs de gaz à oxydes semi-conducteurs actuels reposent souvent sur des structures peu stables dans le temps et présentent toujours une faible sélectivité aux gaz. Ainsi ce travail détaille le développement de microcapteurs de gaz dits de « nouvelle génération ». Les différents éléments qui composent ce type de dispositif ont été étudiés et améliorés. En particulier, une nouvelle plateforme chauffante à résistance en platine a été développée en s’appuyant sur une simulation numérique basée sur la méthode des éléments finis. Le bon contrôle des procédés technologiques a permis la mise au point d'une filière technologique multi-capteur associant quatre cellules sur une puce. Une couche sensible de WO3 a pu être intégrée à ce dispositif et les caractérisations électriques et thermographiques ont permis de valider le fonctionnement et la très bonne stabilité de ces structures. Des tests préliminaires en ambiance gazeuse contrôlée ont permis de montrer de bonnes performances globales en termes de sensibilité et de sélectivité. Ce travail constitue une première étape encourageante pour la réalisation d’un nez électronique intégré

Semiconducting oxide gas sensors often bases on structures unstable over time and presents always low gas selectivity. Thus this work describes the development of new generation gas microsensors. The different elements of the device have been studied and improved. In particular, a new micro-hotplate with platinum resistance could be achieved by using a numerical approach based on the finite element method. Good control of technological processes has enabled the development of a multi-sensors technology involving four cells on one chip. A WO3 sensitive layer was able to be integrated into this system and electrical and thermographic characterizations of devices have been enabled to validate functioning and good stability of structures. Preliminary tests in controlled gaseous atmosphere have provided good overall performances in term of sensibility and selectivity. This work is encouraging first stage for electronic nose realisation.