Author: Publisher: Ed. Techniques Ingénieur
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 16
Book Description
Capteurs de Gaz a Semi- Conducteurs
Author: Publisher: Ed. Techniques Ingénieur
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 16
Book Description
CAPTEURS DE GAZ SEMI-CONDUCTEURS A BASE DE NOUVELLES PHASES DE TYPE OXYNITRURE
Author: CELINE.. LOUIS EUGENE DIT PICARDPublisher:
ISBN:
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Languages : fr
Pages : 184
Book Description
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
NOUVEAUX MATERIAUX SENSIBLES POUR CAPTEURS DE GAZ A SEMI-CONDUCTEURS
Author: VALERIE.. BATTUTPublisher:
ISBN:
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Languages : fr
Pages : 134
Book Description
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.
Capteurs chimiques, biocapteurs et biopuces
Author: LALAUZE RenéPublisher: Lavoisier
ISBN: 274628832X
Category :
Languages : en
Pages : 386
Book Description
Capteurs chimiques, biocapteurs et biopuces constitue un état de l'art en matière de détection d'espèces gazeuses, ioniques et biologiques. Il présente les aspects fondamentaux et technologiques des différents types de capteurs. Les matériaux sensibles aux différentes espèces chimiques et biologiques y sont exposés en termes d'élaboration et de performance. Les transducteurs mécaniques, électriques, électrochimiques, piézoélectriques, optiques et biologiques, sont décrits sous l'angle de leur fabrication et de leur mise au point pour des applications spécifiques. Les microréacteurs, les nanotechnologies et les technologies souples font également l'objet d'une étude approfondie. Enfin, le problème du traitement de l'information à travers les réseaux neuronaux ou les nez électroniques est traité.
Intégration d'un capteur de gaz à oxyde semi-conducteur sur silicium
Author: Stéphane AstiéPublisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 194
Book Description
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.
Conception, réalisation et optimisation de capteurs de gaz sélectifs à base de couches sérigraphiées d'oxydes semi-conducteurs
Author: Pascale DutroncPublisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 170
Book Description
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
Contribution à la mise en oeuvre de micro-systèmes capteurs de gaz à semi-conducteurs
Author: Alain PaulyConception et réalisation d'une nouvelle génération de nano-capteurs de gaz à base de nanofils semi-conducteurs
Author: Brieux DurandPublisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 198
Book Description
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 (
Élaboration et caractérisation de capteurs de gaz à base de nanofils de ZnO
Author: Clotaire Chevalier CésarPublisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 0
Book Description
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.
Author: Michelle Passard