Etude de nanogénérateurs intégrés à base de nanostructures

par Namanu Panayanthatta

Projet de thèse en Nano electronique et nano technologies

Sous la direction de Edwige Bano et de Laurent Montes.

Thèses en préparation à Grenoble Alpes , dans le cadre de Electronique, Electrotechnique, Automatique, Traitement du Signal (EEATS) , en partenariat avec Institut de Microélectronique, Electromagnétisme et Photonique - Laboratoire d'hyperfréquences et de caractérisation (laboratoire) depuis le 03-04-2018 .


  • Résumé

    Cette thèse porte sur la réalisation et l'étude de nanogénérateurs verticaux intégrés à nanofils à base de nanostructures piézoélectriques, dans le cadre du projet européen «ENHANCE» sur les capteurs piézoélectriques pour capteurs automobiles auto-alimentés. D'un point de vue industriel, ce projet vise à offrir une fabrication rapide et économique de systèmes hybrides, créer des systèmes de capteurs d'énergie vibratoire / thermique / lumière non seulement avec une efficacité suffisante de récupération d'énergie (300-500 uW / cm2 / g2), mais aussi avec des prix raisonnables et des technologies viables de fabrication et d'intégration pour applications industrielles (automobile). L'étude sera principalement basée sur des nanofils piézoélectriques (NWs) en tant que candidats prometteurs pour récolter de l'énergie mécanique à l'échelle nanométrique, suivant 2 voies : - Les propriétés individuelles des nanofils seront caractérisées par des méthodes avancées de microscopie à force atomique (AFM) telles que des études mécaniques, électriques et électromécaniques pour extraire respectivement le module d'Young, la résistance de contact et le comportement (ohmique / non linéaire) et les coefficients piézoélectriques - Les prototypes NanoGenerators (NGs) fabriqués à partir d'une grande collection (1E10 / cm2) de nanofils piézoélectriques individuels seront caractérisés par un comportement macroscopique (électromécanique / puissance).

  • Titre traduit

    Vertical nanowire integrated nanogenerators based on nanostructures


  • Résumé

    This PhD thesis is focused on the realization and study of vertical nanowire integrated nanogenerators based on piezoelectric nanostructures, within the framework of the EU project 'ENHANCE' on Piezoelectric Energy Harvesters for Self-Powered Automotive Sensors. From an industrial point of view this project aims at offering time-cost efficient and simplified fabrication of hybrid systems, create systems of vibrational/thermal/light energy scavengers not only with sufficient efficiency of energy scavenging (300- 500 uW/cm2/g2), but also with reasonable price and viable technologies of fabrication and integration for industrial applications (automotive). The study will mostly be based on piezoelectric nanowires (NWs) as promising candidates to harvest mechanical energy at the nano-scale, following 2 paths: - Individual nanowire properties will be characterized using advanced Atomic Force Microscopy (AFM) methods, such as mechanical, electrical and electromechanical studies to extract respectively the Young modulus, Contact resistance and behavior (Ohmic/Non linear) and piezoelectric coeficients - NanoGenerators (NGs) prototypes made from a large collection (1E10/cm2) of individual piezoelectric nanowires will be characterized through macroscopic behavior (electromechanical/power).