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Conception Realisation Et Optimisation De Capteurs De Gaz Selectifs A Base De Couches Serigraphiees Doxydes Semi Conducteurs
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Book Synopsis Conception, réalisation et optimisation de capteurs de gaz sélectifs à base de couches sérigraphiées d'oxydes semi-conducteurs by : Pascale Dutronc
Download or read book Conception, réalisation et optimisation de capteurs de gaz sélectifs à base de couches sérigraphiées d'oxydes semi-conducteurs written by Pascale Dutronc and published by . This book was released on 1992 with total page 170 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'ETUDE S'INSCRIT DANS LE CADRE D'UNE COLLABORATION AVEC GAZ DE FRANCE, ET CONCERNE L'ELABORATION DE CAPTEURS DE GAZ REALISES EN COUCHES EPAISSES POUR UN USAGE DOMESTIQUE. LA CONCEPTION DE NOUVEAUX CAPTEURS MINIATURISES ET AUTONOMES AINSI QUE L'OPTIMISATION DU MATERIAU SENSIBLE, DE LA NATURE DES ELECTRODES, DES TRAITEMENTS THERMIQUES ET GAZEUX ET DES CONDITIONS DE FONCTIONNEMENT PERMETTENT DE PROPOSER DEUX DISPOSITIFS DIFFERENTIELS ORIGINAUX, POUR LA DETECTION SELECTIVE DE METHANE VIS-A-VIS DES VAPEURS D'ETHANOL. LE PREMIER UTILISE LA DIFFERENCE ENTRE LES PROPRIETES DE DEUX CATALYSEURS AJOUTES A L'OXYDE SEMI-CONDUCTEUR; LE DEUXIEME PERMET DE TENIR COMPTE NON SEULEMENT DE L'EVOLUTION DE LA CONDUCTANCE D'UNE COUCHE SEMI-CONDUCTRICE, MAIS AUSSI DE LA TEMPERATURE DIFFERENTIELLE ENTRE DEUX CAPTEURS
Book Synopsis Optimisation du procédé de sérigraphie pour la réalisation de capteurs de gaz en couche épaisse. Etude de la compatibilité avec la technologie microélectronique by : Béatrice Rivière
Download or read book Optimisation du procédé de sérigraphie pour la réalisation de capteurs de gaz en couche épaisse. Etude de la compatibilité avec la technologie microélectronique written by Béatrice Rivière and published by . This book was released on 2004 with total page 236 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail s'inscrit dans le cadre de la miniaturisation des capteurs de gaz à base d'oxydes semi-conducteurs (SnO2). L'objectif de l'étude est de déposer des couches sensibles par sérigraphie sur des substrats chauffants en silicium. La première partie a consisté à acquérir une base de compétences sur la technique de dépôt par sérigraphie. De nombreux paramètres tels que la composition des encres, les conditions de dépôts et de recuit ont été étudiés. La seconde partie concerne le travail de compatibilité entre la technique de sérigraphie et les supports microélectroniques. Le principal problème a été d'améliorer l'adhésion entre le substrat silicium et la couche sensible sans dégrader sa conductivité électrique. La solution retenue a consisté à remplacer le liant minéral par un précurseur de l'élément à déposer. Cette substitution permet d'améliorer le frittage du SnO2 et l'accrochage entre la couche et le support microélectronique.
Book Synopsis Optimisation, fabrication et caractérisation d'un capteur de gaz à base d'hétérostructure AlGaN/GaN HEMT pour des applications automobiles by : Yacine Halfaya
Download or read book Optimisation, fabrication et caractérisation d'un capteur de gaz à base d'hétérostructure AlGaN/GaN HEMT pour des applications automobiles written by Yacine Halfaya and published by . This book was released on 2016 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le travail de la thèse s'articule sur le développement d'un nouveau type de capteurs de gaz à base des matériaux semi-conducteurs III-Nitrure (Les nitrures de gallium). Ces matériaux présentent de nombreux avantages qui pourraient être utilisées pour concevoir des capteurs NOx sensibles et sélectifs pour le contrôle des pollutions émises par la ligne d'échappement Diesel. Afin de limiter et déduire les gaz polluants émis par les moteurs à explosion en générale et les moteurs Diesel en particuliers (NO, NO2, NH3, CO, ...), différentes normes européennes ont été établies. Pour respecter ces normes, plusieurs modifications sur les moteurs et les lignes d'échappement des véhicules ont été effectuées (filtres à particules, catalyseurs, capteurs NOx, ...). Les capteurs NOx utilisés actuellement sont à base d'électrolyte solide. Ils sont basés dans leur fonctionnement sur la mesure de la concentration d'oxygène présente dans le gaz d'échappement qui permet de son tour l'estimation de la concentration totale des gaz NOx (mesure indirecte). Ces capteurs ne détectent pas le NH3 à la sortie de la ligne d'échappement, et ne donnent pas une information précise sur le rapport entre NO et NO2 (manque de sélectivité) qui est un facteur important pour le bon fonctionnement de catalyseur sélectif SCR (amélioration de rendement) ; d'où la nécessité d'un capteur de gaz plus performant et en particulier sélectif afin d'améliorer les systèmes de contrôle, de post-traitement et de diagnostic. Notre approche consiste à utiliser un transistor HEMT (High Electron Mobility Transistor) à gaz bidimensionnel d'électrons à base de nitrure de Gallium avec l'association d'une couche fonctionnelle à la place de la grille. L'interaction des molécules de gaz avec cette couche fonctionnelle donne une signature (variation de signal de sortie) spécifique pour chaque type de gaz qui aide à l'amélioration de la sélectivité. Le projet contient deux parties : l'optimisation de la structure choisie et l'optimisation de la couche fonctionnelle afin d'obtenir une détection sélective entre les différents gaz polluants. Cette technologie est intéressante pour développer des capteurs de gaz grâce aux possibilités de détecter des faibles variations de tensions et aux possibilités de fonctionnement dans des environnements sévères. La thèse de doctorat s'inscrit dans le cadre de l'OpenLab materials and processes en collaboration entre le laboratoire Georgia-Tech lorraine et l'entreprise Peugeot-Citroën PSA.
Book Synopsis Capteurs de Gaz a Semi- Conducteurs by :
Download or read book Capteurs de Gaz a Semi- Conducteurs written by and published by Ed. Techniques Ingénieur. This book was released on with total page 16 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis Conception et réalisation d'une nouvelle génération de nano-capteurs de gaz à base de nanofils semi-conducteurs by : Brieux Durand
Download or read book Conception et réalisation d'une nouvelle génération de nano-capteurs de gaz à base de nanofils semi-conducteurs written by Brieux Durand and published by . This book was released on 2016 with total page 198 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Au cours des dernières années, les efforts de recherche et de développement pour les capteurs de gaz se sont orientés vers l'intégration de nanomatériaux afin d'améliorer les performances des dispositifs. Ces nouvelles générations promettent de nombreux avantages notamment en matière de miniaturisation et de réduction de la consommation énergétique. Par ailleurs, la détection sous gaz (sensibilité, seuil de détection, temps de réponse, ...) s'en retrouve améliorée à cause de l'augmentation du ratio surface/volume de la partie sensible. Ainsi, de tels capteurs peuvent être intégrés dans des systèmes de détections ultrasensibles, autonomes, compactes et transportables. Dans cette thèse, nous proposons d'utiliser des réseaux verticaux de nanofils semi-conducteurs pour créer des dispositifs de détection de gaz hautement sensibles, sélectifs, avec une faible limite de détection (de l'ordre du ppb) et intégrable dans des technologies CMOS, tout en étant générique et adaptable à plusieurs types de matériaux afin de discriminer plusieurs gaz. Une première partie expose la mise au point d'un procédé grande échelle, reproductible, compatible avec l'industrie actuelle des semi-conducteurs (CMOS), pour obtenir un capteur basé sur une architecture 3D à nanofils. Le dispositif est composé de deux contacts symétriques en aluminium à chaque extrémité des nanofils, dont l'un est obtenu par l'approche dite du " pont à air ", permettant la définition d'un contact tridimensionnel au sommet du nanofil. La seconde partie présente les performances sous gaz des dispositifs développés et les mécanismes de fonctionnement. Le capteur démontre des performances record en matière de détection du dioxyde d'azote (30% à 50 ppb) en comparaison à l'état de l'art (25% à 200 ppb). De plus, cette approche permet de mesurer de très faibles concentrations de ce gaz (
Book Synopsis Préparation et caractérisation de couches minces d'oxides métalliques semiconducteurs pour la détection de gaz polluants atmosphériques by : Camelia Matei Ghimbeu
Download or read book Préparation et caractérisation de couches minces d'oxides métalliques semiconducteurs pour la détection de gaz polluants atmosphériques written by Camelia Matei Ghimbeu and published by . This book was released on 2007 with total page 185 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La demande de capteurs de gaz performants simples, petits, et de faible coût est d'un grand intérêt si l'on prend en considération les problèmes de santé et d'environnement. C'est pourquoi nous avons décidé de développer la fabrication de couches minces d'oxydes métalliques semiconducteurs, qui présentent une bonne affinité vis-à-vis de beaucoup de gaz polluants, mais, qui, cependant, présentent un problème de sensibilité croisée et, qui, aussi, doivent fonctionner à températures élevées. Ces couches minces (SnO2, SnO2 dopé cuivre, WO3, In2O3, In2O3 dopé étain, ZnO) ont été déposées sur des plaquettes d'alumine recouverte partiellement de platine à l'aide d'une nouvelle technique de déposition: le Spray électrostatique, qui permet une grande flexibilité des paramètres de déposition (température, débit, vitesse du flux,.....). La Microscopie Electronique en Balayage et en Transmission ont révélé une nano structure homogènedont la morphologie présente la porosité désirée. Les analyses par Dispersion et Diffraction de Rayons X, ainsi que la spectroscopie Raman ont montré que ces couches minces ont obtenu la cristallinité désirée, ainsi qu'une bonne pureté, pour l'emploi en capteurs de gaz. Nous avons alors évalué les performances des couches minces pour la détection de différents gaz polluants de nature réductrice ou oxydante: H2S, SO2, NO2. De toutes les compositions étudiées, c'est l'oxyde d'étain dopé de 1% de cuivre (Cu-SnO2) qui s'est montré le plus sensible pour la détection de H2S, à basse température, sans présenter de sensibilité croisée aux deux autres gaz. Les couches minces d'oxyde de tungstène (WO3) présentent la meilleure sensibilité pour NO2, à 150°C, de toutes les compositions. Malheureusement, la réponse à NO2 interfère avec la réponse à H2S. Pour lever cette ambiguïté, on peut utiliser des couches minces d'oxyde de zinc (ZnO), qui présente une très grande sensibilité à NO2, par rapport à SO2 et H2S. Enfin, nous avons trouvé que toutes les compositions de couches minces étaient pratiquement insensibles à SO2. Sur la base de ces résultats, nous pouvons proposer la conception d'une matrice miniaturisée de capteurs permettant de détecter et de quantifier un mélange des gaz H2S/NO2
Book Synopsis Capteurs de méthane en couche sérigraphiées d'oxydes semiconducteurs Sr1-y Cay FeO3-x by : Colette Bayle
Download or read book Capteurs de méthane en couche sérigraphiées d'oxydes semiconducteurs Sr1-y Cay FeO3-x written by Colette Bayle and published by . This book was released on 1986 with total page 95 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'ETUDE DE LA DETECTION DU METHANE A L'AIDE DE COUCHES EPAISSES D'OXYDE SEMI-CONDUCTEUR SR::(1-Y) CA::(Y) FEO::(3-)X (0
Book Synopsis REALISATION ET OPTIMISATION DE CAPTEURS DE GAZ DANS L'ATMOSPHERE A PARTIR D'OXYNITRURES DEPOSES EN COUCHE EPAISSE by : Didier Jamois
Download or read book REALISATION ET OPTIMISATION DE CAPTEURS DE GAZ DANS L'ATMOSPHERE A PARTIR D'OXYNITRURES DEPOSES EN COUCHE EPAISSE written by Didier Jamois and published by . This book was released on 1992 with total page 195 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LA PHASE OXYNITRURE DE COMPOSITION VARIABLE ZNGEON A STRUCTURE TETRAEDRIQUE A ETE ETUDIEE EN VUE DE SON APPLICATION COMME CAPTEUR DE GAZ SEMI-CONDUCTEUR A VARIATION DE CONDUCTIVITE ELECTRIQUE. DES TRAVAUX RECENTS DU LABORATOIRE DE CHIMIE DES MATERIAUX DE RENNES ONT REVELE LES GRANDES POTENTIALITES DE ZNGEON POUR LA DETECTION SELECTIVE DE L'AMMONIAC DANS L'AIR. CETTE ETUDE PRELIMINAIRE AVAIT ETE REALISEE AVEC DES PASTILLES OBTENUES A PARTIR DE POUDRE COMPRIMEE. AFIN D'AMELIORER LES PROPRIETES DU MATERIAU ET DE L'ADAPTER A UNE PRODUCTION INDUSTRIELLE, ON A ADOPTE LA TECHNOLOGIE HYBRIDE GRACE A LAQUELLE ON PEUT REALISER UN CAPTEUR MINIATURE INTEGRANT DES ELECTRODES DE MESURE ET UN MICROFOUR. L'ETUDE DE LA COPRECIPITATION DE ZN#2GEO#4 PRECURSEUR DE ZNGEON, A PERMIS DE MIEUX MAITRISER LA GRANULOMETRIE DE L'OXYNITRURE, CONDITION NECESSAIRE A LA REALISATION D'UNE ENCRE SERIGRAPHIABLE. L'EFFET DE LA MORPHOLOGIE DES POUDRES SUR LA COMPOSITION CHIMIQUE DE ZNGEON ET SUR LA SENSIBILITE DES CAPTEURS AUX GAZ A EGALEMENT ETE ETUDIEE. CES PREMIERS CAPTEURS PRESENTENT UNE TRES BONNE SENSIBILITE AUX GAZ POSSEDANT UN OU DEUX DOUBLETS D'ELECTRONS LIBRES (NH#3, N#2H#4, H#2S...), DE FACON SELECTIVE VIS-A-VIS D'AUTRES GAZ REDUCTEURS (CH#4, C#4H#1#0, H#2, CO...). LES SEUILS DE DETECTION ONT ETE CONSIDERABLEMENT AMELIORES: ENVIRON 5 PPM POUR L'AMMONIAC ET BEAUCOUP MOINS POUR LE SULFURE D'HYDROGENE. DES GAINS EN SENSIBILITE ET EN STABILITE SONT ENCORE POSSIBLES EN OPTIMISANT LES PARAMETRES DE FABRICATION DE L'ENCRE ET SES CARACTERISTIQUES RHEOLOGIQUES ET EN APPORTANT DES SOLUTIONS TECHNIQUES A L'ACQUISITION ET AU TRAITEMENT DES REPONSES ELECTRIQUES DU CAPTEUR. LE TRANSFERT SUR UN PLAN INDUSTRIEL DU SAVOIR-FAIRE ACQUIS REPOSE MAINTENANT SUR UNE ETUDE PLUS POUSSEE DE LA REPRODUCTIBILITE ET DE LA STABILITE DES PROPRIETES DE DETECTION DU MATERIAU ZNGEON. LE NOUVEAU BANC-TEST AUTOMATISE MIS EN PLACE AU LABORATOIRE DOIT POUVOIR REPONDRE A CETTE ATTENTE
Book Synopsis CAPTEURS DE GAZ SEMI-CONDUCTEURS A BASE DE NOUVELLES PHASES DE TYPE OXYNITRURE by : CELINE.. LOUIS EUGENE DIT PICARD
Download or read book CAPTEURS DE GAZ SEMI-CONDUCTEURS A BASE DE NOUVELLES PHASES DE TYPE OXYNITRURE written by CELINE.. LOUIS EUGENE DIT PICARD and published by . This book was released on 1995 with total page 184 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LES PHASES OXYNITRURES DE TYPE ZNGEON POSSEDENT UNE STRUCTURE TETRAEDRIQUE. CE SONT DES SEMI-CONDUCTEURS BONS CANDIDATS POUR LA DETECTION DE CERTAINS GAZ COMME L'AMMONIAC ET L'HYDROGENE SULFURE DANS L'AIR. ZNGEON PEUT ETRE UTILISE COMME CAPTEUR SPECIFIQUE MAIS, A CAUSE DE SA RESISTANCE ELECTRIQUE ELEVEE, SON UTILISATION GRAND PUBLIC A FAIBLE COUT EST DIFFICILEMENT ENVISAGEABLE. AFIN DE MODIFIER LES PROPRIETES ELECTRIQUES DE CES COMPOSES, NOUS AVONS PREPARE UNE NOUVELLE PHASE OXYNITRURE DE CADMIUM ET DE GERMANIUM DESIGNEE PAR LA FORMULE GENERALE CDGEON. CETTE PHASE A ETE CARACTERISEE SUR LE PLAN MORPHOLOGIQUE, CHIMIQUE ET CRISTALLOGRAPHIQUE. LES PHASES CDGEON PRESENTENT UN DOMAINE DE COMPOSITION DANS LEQUEL VARIENT SIMULTANEMENT LE RAPPORT CD/GE ET LE TAUX EN AZOTE. ELLES SONT PREPAREES PAR CHAUFFAGE SOUS COURANT D'AMMONIAC DE POUDRES REACTIVES DE PRECURSEURS OXYGENES CDGEO ELABOREES PAR COPRECIPITATION SELON DES METHODES DE CHIMIE DOUCE. LES OXYNITRURES CDGEON POSSEDENT UNE STRUCTURE TETRAEDRIQUE QUI DERIVE DE CELLE DE LA WURTZITE TYPE ZNGEON. NOUS AVONS ENSUITE REALISE SELON LA TECHNOLOGIE COUCHES EPAISSES UN CAPTEUR MINIATURE INTEGRANT DES ELECTRODES DE MESURES ET UN MICROFOUR. LES TESTS EFFECTUES SUR LES CAPTEURS CDGEON AINSI SERIGRAPHIES METTENT EN EVIDENCE UNE DIMINUTION DE LA CONDUCTANCE DE BASE PAR RAPPORT A ZNGEON (G#A#I#R#-#C#D#G#E#O#N = 10#-#6 #-#1 ET G#A#I#R#-#Z#N#G#E#O#N = 10#-#9 #-#1 A 250C). CES CAPTEURS PERMETTENT LA DETECTION DES GAZ REDUCTEURS TELS QUE H#2S ET NH#3 (G AUGMENTE) ET DES GAZ OXYDANTS NO#X (G DIMINUE). ILS PRESENTENT PAR EXEMPLE UNE GRANDE SENSIBILITE AUX COMPOSES SOUFRES SOUS ATMOSPHERE OXYGENEE ET NON OXYGENEE (LA SENSIBILITE DU CAPTEUR CARACTERISEE PAR G/G A COMME VALEUR 2500% POUR 10 PPM DE H#2S DANS L'AIR). LES NOUVEAUX CAPTEURS DE GAZ QUE NOUS AVONS PREPARES ET CARACTERISES SONT TRES SENSIBLES ET SELECTIFS
Book Synopsis Elaboration et caractérisation de couches mince d'oxydes métalliques pour la détection de gaz polluants atmosphériques by : Camelia Matei Ghimbeu
Download or read book Elaboration et caractérisation de couches mince d'oxydes métalliques pour la détection de gaz polluants atmosphériques written by Camelia Matei Ghimbeu and published by . This book was released on 2007 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La demande de capteurs de gaz performants simples, petits, et de faible coût est d'un grand intérêt si l'on prend en considération les problèmes de santé et d'environnement. C'est pourquoi nous avons décidé de développer la fabrication de couches minces d'oxydes métalliques semiconducteurs, qui présentent une bonne affinité vis-à-vis de beaucoup de gaz polluants, mais, qui, cependant, présentent un problème de sensibilité croisée et, qui, aussi, doivent fonctionner à températures élevées. Ces couches minces (SnO2, SnO2 dopé cuivre, WO3, In2O3, In2O3 dopé étain, ZnO) ont été déposées sur des plaquettes d'alumine recouverte partiellement de platine à l'aide d'une nouvelle technique de déposition: le Spray électrostatique, qui permet une grande flexibilité des paramètres de déposition (température, débit, vitesse du flux,.....). La Microscopie Electronique en Balayage et en Transmission ont révélé une nano structure homogène dont la morphologie présente la porosité désirée. Les analyses par Dispersion et Diffraction de Rayons X, ainsi que la spectroscopie Raman ont montré que ces couches minces ont obtenu la cristallinité désirée, ainsi qu'une bonne pureté, pour l'emploi en capteurs de gaz. Nous avons alors évalué les performances des couches minces pour la détection de différents gaz polluants de nature réductrice ou oxydante: H2S, SO2, NO2. De toutes les compositions étudiées, c'est l'oxyde d'étain dopé de 1% de cuivre (Cu-SnO2) qui s'est montré le plus sensible pour la détection de H2S, à basse température, sans présenter de sensibilité croisée aux deux autres gaz. Les couches minces d'oxyde de tungstène (WO3) présentent la meilleure sensibilité pour NO2, à 150°C, de toutes les compositions. Malheureusement, la réponse à NO2 interfère avec la réponse à H2S. Pour lever cette ambiguïté, on peut utiliser des couches minces d'oxyde de zinc (ZnO), qui présente une très grande sensibilité à NO2, par rapport à SO2 et H2S. Enfin, nous avons trouvé que toutes les compositions de couches minces étaient pratiquement insensibles à SO2. Sur la base de ces résultats, nous pouvons proposer la conception d'une matrice miniaturisée de capteurs permettant de détecter et de quantifier un mélange des gaz H2S/NO2.
Book Synopsis Capteurs à base des couches minces d'oxyde de cuivre (II) (CuO) by : Amina Bejaoui
Download or read book Capteurs à base des couches minces d'oxyde de cuivre (II) (CuO) written by Amina Bejaoui and published by . This book was released on 2013 with total page 157 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L’objectif de ce travail est l’étude et la modélisation d’un capteur de gaz à base d’oxyde métallique semiconducteur de type p (cas de CuO). Pour cela, des couches minces de CuO ont été élaborées dans l‘équipe microcapteurs de IM2NP à partir de deux techniques différentes : la pulvérisation cathodique réactive magnétron radio-fréquence et l’oxydation thermique des couches minces de cuivre déposées par évaporation thermique sous vide. Différentes techniques de caractérisation ont été mises en oeuvre pour évaluer les propriétés des couches minces obtenues en vue de les optimiser pour l’application capteur. La microscopie à force atomique (AFM) et la microscopie électronique à balayage (MEB) ont révélé une nanostructure homogène dont la morphologie présente la porosité désirée. Les analyses par diffraction de rayons X (DRX) ont montré que ces couches minces présentent une monophase de CuO avec une orientation préférentielle (111), les études optiques par ellipsométrie dans le domaine visible ont permis d’estimer les pourcentages de porosité dans chaque couche. Ces couches possèdent la cristallinité et la pureté requises pour l'utilisation en capteurs de gaz. Les performances de ces couches minces de CuO ont été évaluées pour la détection de l’ozone et de l’éthanol. Sur la base de ces résultats, un modèle dynamique a été développé simulant la réaction entre les espèces oxygénées ionisées adsorbées à la surface d'un semiconducteur de type p avec un gaz, qui permet d’évaluer l’influence des paramètres de fonctionnement (Température de fonctionnement, pression d’oxygène et concentration de gaz).
Book Synopsis Intégration d'un capteur de gaz à oxyde semi-conducteur sur silicium by : Stéphane Astié
Download or read book Intégration d'un capteur de gaz à oxyde semi-conducteur sur silicium written by Stéphane Astié and published by . This book was released on 1998 with total page 194 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La problématique générale de cette thèse est la réalisation et I'optimisation de capteurs chimiques à base de dioxyde d'étain intégrés sur silicium, destinés à la détection de gaz. Nos travaux réalisés au sein du Laboratoire Capteur et Intégration de Puissance, associant MOTOROLA, la Région Midi-Pyrénées et le LAAS-CNRS concernent plus particulièrement la membrane et la résistance chauffante qui supportent la couche sensible. La première partie de nos travaux a été consacrée à l'optimisation d'un capteur à membrane silicium à partir d'un capteur développé par la société Microsens. A cet effet, différentes structures et une simulation électro-thermique de l'ensemble du capteur ont été développées pour caractériser son comportement thermique, mécanique ainsi qu'évaluer l'influence des paramètres nécessaires à la simulation. La bonne corrélation entre simulation et expériences, nous a permis de proposer une géométrie optimale pour notre dispositif. De plus, les contraintes résiduelles liées aux techniques d'élaborations et celles présentes dans le capteur fini ont été déterminées. L'ensemble de cette étude a conduit à la mise sur le marché du premier capteur de gaz intégré sur silicium par la société Motorola en novembre 1996. La simulation électro-thermique montre clairement qu'une membrane diélectrique permet d'atteindre des consommations électriques de l'ordre de 100 mW. Dans la deuxième partie de nos travaux, nous avons donc réalisé différentes membranes diélectriques et étudié leur déformation et leur tenue mécanique. Nous avons ainsi développé une nouvelle membrane oxynitrure, réalisée en une seule étape, présentant une excellente tenue mécanique et une faible conductivité thermique. Enfin, à l'aide de la simulation, nous avons proposé une nouvelle géométrie de l'ensemble capteur liée à la présence d'une membrane oxynitrure autorisant une puissance consommée de 65 mW et une diminution par deux de la taille de la puce.
Book Synopsis Étude et optimisation de capteurs d'oxyde d'azote (NO2) à base de couches sensibles de dioxyde d'étain (SnO2) pour des applications aux mesures de la qualité de l'air by : Antonio Assaf
Download or read book Étude et optimisation de capteurs d'oxyde d'azote (NO2) à base de couches sensibles de dioxyde d'étain (SnO2) pour des applications aux mesures de la qualité de l'air written by Antonio Assaf and published by . This book was released on 2023 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le besoin en capteurs de gaz évolue avec le développement des applications dans les domaines de l'industrie et de l'automobile. Pour répondre à cette demande, les capteurs à base d'oxyde métallique présentent des avantages uniques comme leur faible coût, une grande sensibilité́ et une intégration facile dans un système portable miniaturisé. Cependant, ces capteurs souffrent d'un coût énergétique élevé du fait de leurs hautes températures de fonctionnement. Dans ce contexte, l'objectif de ce travail est d'optimiser les capteurs à base de dioxyde d'étain afin d'abaisser leur température de fonctionnement. Le gaz cible dans cette étude est le dioxyde d'azote (NO2). D'abord, nous avons optimisé la synthèse des films de SnO2 élaborés par pulvérisation à radiofréquence de manière à obtenir les caractéristiques morphologiques, stœchiométriques et électriques les plus adaptées à la détection de gaz. Aussi, nous avons également optimisé le dépôt de couches de palladium à la surface des films de SnO2 par évaporation servant de catalyseurs. Par la suite, nous avons simulé l'architecture du capteur (électrodes interdigitées + film sensible) à l'aide du logiciel SILVACO TCAD afin d'optimiser la géométrie du capteur. Des capteurs à base de SnO2 sans catalyseur ont ensuite été développés afin de sélectionner la géométrie optimale pour la détection du NO2. Le capteur retenu possède une température de fonctionnement optimale de 100°C pour la détection de NO2, avec une limite de détection de 250 ppb. Finalement, des capteurs à base de SnO2 dopé au palladium ont été conçus. Ces capteurs montrent une bonne sensibilité au NO2 à très basse température (50°C). Ce résultat est l'aboutissement du projet dont l'objectif à terme vise la réalisation de capteurs de gaz à base oxyde métallique à faible consommation d'énergie.
Book Synopsis Conception et réalisation d'un multicapteur de gaz intégré à base de plateformes chauffantes sur silicium et de couches sensibles à oxydes métalliques pour le côntrole de la qualité de l'air habitacle by : Nicolas Dufour
Download or read book Conception et réalisation d'un multicapteur de gaz intégré à base de plateformes chauffantes sur silicium et de couches sensibles à oxydes métalliques pour le côntrole de la qualité de l'air habitacle written by Nicolas Dufour and published by . This book was released on 2013 with total page 182 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: De nombreuses études récentes ont montré la présence de quantités élevées de polluants à l'intérieur de l'habitacle automobile. La solution proposée pour pallier ce problème est l'élaboration d'un capteur de gaz capable de détecter les polluants pénétrant à l'intérieur du véhicule, engendrant la fermeture des volets d'aération lors de l'observation d'un pic de pollution. Les micro-capteurs chimiques à oxydes métalliques sont les meilleurs candidats pour résoudre cette problématique : ils présentent une grande sensibilité à de nombreux gaz, des temps de réponse rapides, et leur coût de production est faible. Leur principal défaut est un manque de sélectivité. Les travaux de recherches effectués ont consisté à mettre au point un micro-dispositif intégrant un réseau multicapteur de gaz à détection conductimétrique : sur une même puce micro-usinée en silicium sont intégrées plusieurs couches sensibles différentes, visant à détecter sélectivement plusieurs gaz : le monoxyde de carbone (CO), le dioxyde d'azote (NO2), l'ammoniac (NH3), l'acétaldéhyde (C2H4O) et le sulfure d'hydrogène (H2S). Pour se faire, trois axes d'études principaux se sont dégagés. La première partie de cette étude s'est portée sur la conception des micro-plateformes chauffantes à l'aide d'un outil de simulations numériques multiphysiques, pour optimiser, d'une part leur structure et leur géométrie afin d'atteindre les performances thermiques escomptées (optimisation du rendement thermoélectrique et minimisation d'interaction d'une cellule à l'autre), et d'autre part les performances thermomécaniques compte tenu de la possibilité d'utiliser un mode de fonctionnement des capteurs en transitoires thermiques rapides. Le modèle obtenu a été validé par comparaison à des mesures physiques. Celui-ci nous a permis d'améliorer le comportement thermique à la surface de la membrane et de réduire les coûts de fabrication en simplifiant le design. La fabrication en centrale technologique de la plateforme multicapteurs a ensuite été réalisée en tenant compte des améliorations proposées par la modélisation. Une étude spécifique sur l'intégration dans le procédé d'une technique industrielle des dépôts des matériaux sensibles par jet d'encre a été menée. Nous avons ainsi mis au point une méthode permettant de déposer rapidement et à bas coûts plusieurs couches sensibles (ZnO, CuO et SnO2) sur une même structure de détection. Enfin, nous avons procédé à l'élaboration d'un système décisionnel, comprenant deux éléments : la mise au point d'un profil optimisé de contrôle des résistances chauffantes et sensibles permettant d'améliorer la sensibilité, la sélectivité et la stabilité, et une analyse multivariée des données. Il a de ce fait été possible de détecter sélectivement la plupart des gaz ciblés (seuls et mélangés) à de faibles concentrations (0,2 ppm de NO2, 2 ppm de C2H4O, 5 ppm de NH3 et 100 ppm de CO).
Book Synopsis Élaboration et caractérisation de capteurs de gaz à base de nanofils de ZnO by : Clotaire Chevalier César
Download or read book Élaboration et caractérisation de capteurs de gaz à base de nanofils de ZnO written by Clotaire Chevalier César and published by . This book was released on 2013 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les capteurs de gaz à base d'oxydes métalliques connaissent un engouement croissant pour des applications industrielles, militaires et environnementales. Néanmoins, ces capteurs se montrent peu sélectifs et nécessitent des températures de travail élevées pour obtenir une bonne sensibilité. La nanostructuration des matériaux permet d'augmenter la surface de réaction entre le gaz et le matériau hôte, améliorant ainsi la performance du capteur. ZnO est un semi-conducteur à large gap direct (3,37 eV) possédant de nombreuses propriétés physico-chimiques intéressantes, et aussi un matériau très prometteur pour les capteurs de gaz de type oxyde métallique. L'Elaboration de nanostructures de ZnO a conduit à un grand nombre d'études pour divers domaines d'applications. Dans ce contexte, cette thèse a pour objectif la synthèse des réseaux de nanofils de ZnO par voie hydrothermale et l'étude de leurs propriétés de détection. La première partie de ce travail porte sur l'étude systématique des différents paramètres influençant la synthèse des nanofils de ZnO. Les résultats montrent que la température de croissance, le pH de la solution et le temps de croissance influent sur la morphologie des nanofils de ZnO. Des nanofils avec un facteur d'aspect proche de 30 ont été obtenus sous conditions d'élaboration optimisées. La seconde partie de ce travail consiste en l'étude des propriétés de détection de nanofils de ZnO, par des méthodes électrique et optique. Les mesures électriques montrent une variation de résistance des nanofils, tandis que l'absorption UV révèle un déplacement du bandgap en présence du gaz. Une diminution de la résistance et un blue-shift de bandgap ont été observés lors de la présence d'un gaz réducteur tel que l'éthanol.
Book Synopsis NOUVEAUX MATERIAUX SENSIBLES POUR CAPTEURS DE GAZ A SEMI-CONDUCTEURS by : VALERIE.. BATTUT
Download or read book NOUVEAUX MATERIAUX SENSIBLES POUR CAPTEURS DE GAZ A SEMI-CONDUCTEURS written by VALERIE.. BATTUT and published by . This book was released on 1997 with total page 134 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LES SEMI-CONDUCTEURS PERMETTENT DE REALISER DES CAPTEURS DE GAZ MINIATURES, PEU ONEREUX MAIS MALHEUREUSEMENT PEU SELECTIFS. IL EST POSSIBLE DE REDUIRE CE DEFAUT PAR L'ASSOCIATION DE CAPTEURS (MULTICAPTEUR) SUIVI D'UN TRAITEMENT DES SIGNAUX. MAIS, LA TRES FAIBLE DIVERSITE DES MATERIAUX ACTUELLEMENT UTILISES NE PERMET PAS LA MISE EN UVRE D'UN MULTICAPTEUR PERFORMANT EN RAISON DE LA SIMILITUDE DES REPONSES INDIVIDUELLES. CE MEMOIRE PRESENTE L'ETUDE DE MATERIAUX ORIGINAUX. L'UN EST UN POLYMERE ORGANIQUE DONT L'ASPECT CRISTAL LIQUIDE FACILITE LA MISE EN UVRE ET L'AUTRE UN MATERIAU TOUT A FAIT NOUVEAU DANS LE DOMAINE DES CAPTEURS, UN SEMI-CONDUCTEUR III-V, L'INP. LE PREMIER MATERIAU, UN POLYPYRROLE RENDU MESOMORPHE PAR INGENIERIE CHIMIQUE, NE S'EST REVELE SENSIBLE QU'AUX GAZ OXYDANTS. DES INSTABILITES DE SON DOPAGE INITIAL CONDUISENT A DES DERIVES INACCEPTABLES POUR UN CAPTEUR. CETTE ETUDE A CEPENDANT PERMIS DE MONTRER QU'UN MODELE D'ACTION DES GAZ, PRECEDEMMENT DEVELOPPE AU LABORATOIRE POUR DES CRISTAUX MOLECULAIRES, EST AUSSI APPLICABLE A DES MATERIAUX MOINS ORGANISES TELS QUE CES POLYPYRROLES. LE DEUXIEME MATERIAU, DES COUCHES MINCES D'INP EPITAXIEES SUR UN SUBSTRAT SEMI-ISOLANT, S'EST REVELE BEAUCOUP PLUS INTERESSANT. LE PRINCIPE D'ACTION DES GAZ, PAR IONOSORPTION ET EFFET DE CHAMP, EST TOUT A FAIT NOUVEAU PAR RAPPORT A CE QUE L'ON CONNAISSAIT JUSQU'A PRESENT. IL EST MONTRE QUE LE PROTOTYPE CAPTEUR PRESENTE UNE SENSIBILITE TRES EXPLOITABLE AU DIOXYDE D'AZOTE. CETTE SENSIBILITE EST D'AUTANT PLUS GRANDE QUE LA COUCHE D'INP EST FINE ET PEU DOPEE. IL EST PROPOSE UN MODELE THEORIQUE DE L'ACTION DU GAZ MELANT LES ASPECTS D'EQUILIBRE CHIMIQUE ET DE PHYSIQUE DU SOLIDE. DES STRUCTURES FONCTIONNANT SUR LE MEME PRINCIPE SONT PROPOSEES, L'UNE D'ENTRE ELLES POURRAIT PERMETTRE UN AJUSTEMENT ELECTRIQUE DE LA SENSIBILITE.
Book Synopsis Conception de capteurs de gaz radiofréquences à base de nanotubes de carbone et imprimés par jet d'encre by : Carlos Alberto Paragua Macuri
Download or read book Conception de capteurs de gaz radiofréquences à base de nanotubes de carbone et imprimés par jet d'encre written by Carlos Alberto Paragua Macuri and published by . This book was released on 2016 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le marché des capteurs de gaz n'a pas cessé d'évoluer depuis ces dernières décennies en passant d'une technologie basée principalement sur des oxydes métalliques vers des nouveaux matériaux nanostructurés. En effet, les applications actuelles demandent des capteurs robustes, à faible consommation d'énergie, faible coût, conformables, sensibles et sélectives. Dans ce contexte, la recherche des matériaux sensibles à base de nanostructures de carbone, ainsi que des nouvelles technologies de fabrication (permettant la miniaturisation et la conformabilité des dispositifs) est nécessaire. Une de solutions actuellement à l'étude concerne l'utilisation de matériaux innovants tels que les nanotubes de carbone (CNTs). Dans ce manuscrit, les CNTs sont présentés ainsi que leurs très bonnes propriétés électriques et mécaniques. Leurs dimensions nous donnent une surface spécifique considérable et donc, la possibilité d'une grande sensibilité. Leur aptitude à être fonctionnalisés avec différents radicaux fait qu'ils puissent être sélectifs à une espèce donnée. Parmi les technologies émergentes apparues récemment, l'impression par jet d'encre est une technologie de déposition des couches minces très utilisée actuellement, car elle reste versatile grâce à sa facilité d'utilisation. La résolution et les possibilités d'impression sur différents types de substrat qu'on dispose, restent des atouts très importants. Un aspect très important qui a été peu étudié est la modélisation des couches minces des éléments sensibles. Concernant les couches imprimées des solutions contenant des nanotubes de carbone, très peu de travaux ont été répertoriés actuellement, et les modèles existants sont assez complexes. Dans nos travaux, nous nous concentrons sur la modélisation des couches minces sous la forme de motifs imprimés par jet d'encre. Des couches de solutions contenant des nanotubes de carbone sont déposées dans des structures RF, dans le but de pouvoir les appliquer dans la détection des gaz.
