Conception et caractérisation de microgénérateurs piézoélectriques pour microsystèmes autonomes
Auteur / Autrice : | Maxime Defosseux |
Direction : | Skandar Basrour |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Sciences et technologie industrielles |
Date : | Soutenance le 04/10/2011 |
Etablissement(s) : | Grenoble |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal (Grenoble ; 199.-....) |
Partenaire(s) de recherche : | Equipe de recherche : Techniques de l'Informatique et de la Microélectronique pour l'Architecture d'ordinateurs |
Jury : | Président / Présidente : Daniel Guyomar |
Examinateurs / Examinatrices : Skandar Basrour, Philippe Basset, Danick Briand, Emmanuel Defay, Luis paulo Lopes favero, Pierre eymard Biron | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Alain Giani, Elie Lefeuvre, Bruce h. Krogh |
Mots clés
Résumé
Le contexte de cette thèse est la récupération d'énergie afin de rendre des capteurs autonomes. L'objectif de ce travail est de répondre à la problématique du couplage des microgénérateurs piézoélectriques résonants à la source de vibration mécanique. Cela nécessite de travailler à plus basse fréquence et sur des gammes de fréquences plus importantes. Pour travailler à plus basses fréquences, des poutres encastrées libres utilisant l'AlN comme matériau piézoélectrique ont été conçues, fabriquées et caractérisées. La possibilité de récupérer 0.6µW à 214Hz pour un volume de moins de 3mm3 a été prouvée. Comparées à la littérature, de très bonnes figures de mérite ont été démontrées. Pour travailler sur des gammes de fréquences plus importantes, une méthode innovante de raidissement non linéaire de la structure a été proposée et prouvée expérimentalement, avec une adaptation de la fréquence de résonance de plus de 50% en dessous de 500Hz