Etude et réalisation d'un capteur acoustique à ondes de surface : vers l'utilisation du silicium poreux comme surface sensible

par Fabrice Dubosc

Thèse de doctorat en Sciences de l'ingénieur

Sous la direction de Marc Lethiecq.

Soutenue le 14-12-2018

à Tours , dans le cadre de École doctorale Énergie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers (Centre-Val de Loire) , en partenariat avec Laboratoire GREMAN (Tours) (équipe de recherche) et de École polytechnique universitaire (Tours) (laboratoire) .

Le président du jury était Pascal Vairac.

Le jury était composé de Jérôme Fortineau, Laurianne Blanc.

Les rapporteurs étaient Corinne Déjous, Emmanuel Le Clézio.

mots clés

• Capteur à onde de surface
• Nitrure d’aluminium
• Silicum poreux
• Dispositifs à ondes acoustiques de surface
• Silicium poreux
• Silicium -- Substrats
• Couches minces supraconductrices
• Nitrure d'aluminium
• Ondes -- Propagation

Résumé

Les capteurs à ondes de surface (SAW) présentent plusieurs intérêts, tels que leur robustesse, leur adaptabilité et leur faible coût de fabrication. Un des facteurs de performance de ce type de capteur est sa sensibilité. Généralement pour l’améliorer les efforts se concentrent sur la couche sensible. Une alternative innovante est l’augmentation de la surface active en porosifiant le substrat. L’ouverture du matériau piézoélectrique le long du chemin de propagation permettra, ainsi, la captation des espères dans les pores du substrat. L’objectif de cette thèse est de proposer une nouvelle architecture de capteur permettant l’usage du silicium poreux en tant que couche guidante et sensible.

mots clés

• Surface acoustic wave (SAW) sensor
• Aluminum nitride
• Porous silicon

Titre traduit

Study and realisation of surface acoustic wave sensor : towards using porous silicon as sensitive layer

Résumé

Surface wave sensors (SAW) have several advantages, such as robustness, adaptability and low manufacturing costs. One of the key performance factors of this type of sensor is its sensitivity. Generally to improve it, the efforts focus on the sensitive layer. An innovative alternative is the increase of the active surface by porosifying the substrate. The opening of the piezoelectric material along the path of propagation and its replacement by porous silicon will thus enable the capture of the species to be detected in the pores. The objective of this thesis is to propose a new sensor architecture allowing the use of porous silicon as a guiding and sensing layer.