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Microsystemes Capteurs De Gaz Selectifs Au Dioxyde Dazote Associant Structures Semi Conducteurs Et Filtres Chimiques Indigo Ou Et Nanomateriaux Carbones Destines Au Controle De La Qualite De Lair
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Book Synopsis Microsystèmes capteurs de gaz sélectifs au dioxyde d'azote associant structures semi-conducteurs et filtres chimiques (indigo ou/et nanomatériaux carbonés) destinés au contrôle de la qualité de l'air by : Laurent Spinelle
Download or read book Microsystèmes capteurs de gaz sélectifs au dioxyde d'azote associant structures semi-conducteurs et filtres chimiques (indigo ou/et nanomatériaux carbonés) destinés au contrôle de la qualité de l'air written by Laurent Spinelle and published by . This book was released on 2012 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce manuscrit est consacré à l'étude et au développement de microsystèmes capteurs de gaz sélectifs au dioxyde d'azote, destinés au contrôle de la qualité de l'air atmosphérique. La stratégie que nous avons développée consiste à associer une structure sensible à base de matériaux semi-conducteurs partiellement sélectifs aux gaz oxydants et des filtres sélectifs à l'ozone. L'objectif premier est la mise en oeuvre et la caractérisation de matériaux chimiques strictement imperméables à l'ozone (O3) et non-réactifs vis-à-vis du dioxyde d'azote (NO2). Notre choix s'est focalisé sur un matériau moléculaire, l'indigo, connu pour sa réactivité vis-à-vis de O3, et plusieurs nanomatériaux carbonés. Pour ces derniers, la possibilité de conformer leurs textures, leurs morphologies et leurs chimies de surface par traitements thermiques, chimiques et mécaniques, permet d'étendre le panel de matériaux potentiels et d'identifier les facteurs d'influence de leur réactivité avec les espèces gazeuses. La caractérisation de l'ensemble de ces matériaux a nécessité l'utilisation de techniques adaptées et complémentaires (adsorption de N2 à 77 K, spectroscopies Raman, XPS, IR en mode ATR, RPE et NEXAFS). Les filtres chimiques les plus efficaces (hauts rendements de filtration et grande durabilité) ont été sélectionnés d'après des tests de soumission aux gaz selon une méthodologie adaptée. Enfin, l'association de ces meilleurs filtres et de la structure capteur a conduit à l'élaboration de prototypes microsystèmes capteurs de gaz optimisés. De plus, une contribution à la compréhension des mécanismes d'interaction de l'indigo et de certains nanocarbones avec O3 et NO2 a aussi permis d'améliorer le microsystème en développant des méthodologies pertinentes et innovantes mais également en réalisant la synthèse de nouveaux filtres indigo / nanocarbone.
Book Synopsis Réalisation et caractérisation de structures micro-électroniques à base de semiconducteur III-V(InP) by : Lionel Mazet
Download or read book Réalisation et caractérisation de structures micro-électroniques à base de semiconducteur III-V(InP) written by Lionel Mazet and published by . This book was released on 2004 with total page 200 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce mémoire relate l'étude de capteurs de gaz réalisés à base de jonctions pseudo-Schottky (Pd/InP). Ces structures micro-électroniques ont pour objectif la détection et la quantification des gaz oxydants (dioxyde d'azote et ozone) intervenant dans la pollution atmosphérique. Après une description des différentes espèces gazeuses constituant la pollution de l'air troposphérique, de la réglementation en vigueur et des méthodes de mesures des différents polluants, les principales familles de capteurs de gaz potentiellement utilisables dans ce domaine sont détaillées. L'étude des jonctions Métal-Semiconducteur, abordée par l'intermédiaire des deux modèles classiques de Schottky-Mott et de Bardeen, met en evidence l'influence des états d'interface et l'intérêt de réaliser des structures pseudo-Schottky. Des mesures en laboratoire à températures et concentrations variables en NO2 et O3 sont présentées. Elles permettent, en corrélation avec des études XPS et AFM, d'interpréter les interactions gaz/ matériaux et de mettre en évidence la présence d'oxyde de surface et subsurface sur le palladium. Ces tests démontrent la bonne sensibilité et la bonne reproductibilité du capteur vis-à-vis du dioxyde d'azote ainsi que la sélectivité à l'ozone, confirmée lors de tests en atmosphère urbaine sur des sites de mesures d'Atmo Auvergne. Afin d'optimiser les caractéristiques métrologiques de ces capteurs, une méthodologie de mesure originale, basée sur la cinétique réactionnelle associée à une régénération du capteur (augmentation de température associée à l'action d'un gaz réducteur) est présentée. Cette méthodologie permet d'obtenir des mesures reproductibles, en temps réel, des concentrations de dioxyde d'azote et d'ozone
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 Capteurs de gaz oxydants à base de phosphure d'indium (InP) monocristallin. Application à l'évaluation de la pollution atmosphérique en milieu urbain by : Laurent Talazac
Download or read book Capteurs de gaz oxydants à base de phosphure d'indium (InP) monocristallin. Application à l'évaluation de la pollution atmosphérique en milieu urbain written by Laurent Talazac and published by . This book was released on 2000 with total page 149 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail traite de l'utilisation de capteurs chimiques à base d'InP pour détecter NO2 et O3. Une revue des techniques courantes utilisées pour la surveillance des polluants de l'air est d'abord présentée et leurs performances sont comparées avec celles obtenues pour des capteurs de gaz à semi-conducteurs. Les propriétés électriques des contacts Schottky sont ensuite décrites ainsi que leur utilisation comme capteurs de gaz. Une nouvelle application des pseudo-jonctions Schottky (diodes Schottky aux caractéristiques électriques améliorées) est finalement évoquée, conduisant à des performances de détection particulières (sensibilité élevée vis à vis d'espèces oxydantes/réductrices). Les résultats expérimentaux obtenus sur des capteurs de gaz de type résistif ou diode Schottky sont présentes, avec comme but ultime des applications de surveillance de la qualité de l'air en extérieur. Les deux dispositifs présentent des propriétés capteur similaires, conséquences de la nature de l'élément sensible (une fine couche d'InP de type n), et sont sensibles aux gaz fortement oxydants tels que le dioxyde d'azote ou l'ozone. L'influence de différents paramètres (température de travail, espèces interférentes, vieillissement) a été soigneusement analysée. Les conclusions tirées de cette étude montrent que les deux dispositifs peuvent être utilisés lors de campagnes de mesure de la qualité de l'air pour mesurer le niveau global des concentrations en O3 et NO2. La courbe de calibration déduite d'une modélisation simple des interactions NO2/InP (n) peut être exploitée pour discriminer l'influence de chaque gaz sur la résistance du capteur. D'autre part, les pseudo-Schottky réalisées sur les substrats d' InP de type p ont révélé des propriétés de détection intéressantes, plus particulièrement au niveau de la sensibilité, mais souffrent de problèmes de vieillissement limitant leurs performances à long terme.
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 Synthèse de capteurs sélectifs destinés à la détection de NH3 et H2S pour le contrôle et la gestion de matières organiques en production de bio-énergies by : Sahal Saad Ali
Download or read book Synthèse de capteurs sélectifs destinés à la détection de NH3 et H2S pour le contrôle et la gestion de matières organiques en production de bio-énergies written by Sahal Saad Ali and published by . This book was released on 2019 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La thèse vise au développement de microsystèmes capteurs de gaz sélectifs à l'ammoniac (NH3) et au sulfure d'hydrogène (H2S). Ces capteurs sont destinés au contrôle, à la gestion de la production et la sécurité dans les usines de méthanisation. Pour ce faire, deux types de capteurs chimiques utilisant des matériaux sensibles différents ont été investigués pour la détection des gaz. L'objectif premier est la mise en oeuvre des matériaux sensibles capables de réagir avec les molécules gazeuses et la caractérisation physico-chimique des matériaux. Ainsi, notre choix s'est focalisé sur un composite polymère à base polyaniline (PANI) de nanotubes de carbone multiparois et de deux polymères pour la mise en forme et la stabilisation (PANI-MWCNT/PS/PMMA) pour la détection de NH3. Quant à la détection de H2S, nous avons opté pour des nanoparticules d'oxyde métallique (V2O5). Ces matériaux ont été synthétisés, et exposés aux gaz en définissant un protocole de mesure pour évaluer leurs performances. L'évaluation des performances de détection de ces capteurs a montré qu'ils présentent une sensibilité et une stabilité de réponses même en milieu humide. De plus, chacun des matériaux a également montré une sélectivité partielle vis-à-vis de gaz cible et une certaine indépendance vis-à-vis de gaz interférents.
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.
