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Amine El Kacimi

Capteurs piézoélectriques souples à base de microfils de GaN en structure capacitive

Publié le 10 novembre 2017


Thèse soutenue le 10 novembre 2017 pour obtenir le grade de doctorat de la Communauté Université Grenoble Alpes - Spécialité : Nanoélectronique et Nanotechnologie

Résumé :
Les études et recherches portant sur les nanomatériaux tels que les nanofils, nanoparticules ou les nano-fibres ont connu un progrès significatif. Le développement de ces structures fut soutenu par les avancées réalisées dans le domaine des technologies de micro fabrication qui permettent de nos jours, l’intégration des nanostructures sur les puces électroniques par le biais des procédés CMOS conventionnels. Ces travaux de thèse portent sur l’étude et le développement de capteurs piézoélectriques souples à base de nanofils de Nitrure de Gallium (GaN) assemblés selon deux architectures. Ces deux géométries furent étudiées dans le cadre d’une approche globale qui traite à la fois de la croissance des fils, la fabrication des capteurs et la caractérisation électrique. En se basant sur des calculs en éléments finis, nous nous sommes d’abord penchés sur la compréhension des mécanismes de fonctionnement des dispositifs dans les deux cas de figures. Nous avons également utilisé cet outil pour établir des règles de design. Les effets des paramètres géométriques des fils et des dimensions des capteurs ont été étudiés d’un point de vue théorique afin de déduire les adaptations qu’il fallait apporter sur nos procédés de fabrication pour cibler les grandeurs optimales. Finalement, des caractérisations électriques ont été réalisées sur les capteurs fabriqués ? Dans le but d’approuver les règles de design d’un point de vue expérimental. Dans ce contexte, une électronique appropriée a été développée pour la lecture des signaux piézoélectriques issus des capteurs sollicités en compression sur un banc de test automatisé.

Jury :
Présidente : Madame Jumana Boussey
Rapporteur : Monsieur Marc Lethiecq
Rapporteur : Monsieur Olivier Thomas
Examinatrice : Madame Noëlle Gogneau
Examinatrice : Madame Guylaine Poulin-Vittrant
Directeur de thèse : Monsieur Joël Eymery
Encadrante : Madame Emmanuelle Pauliac-Vaujour

Mots clés :
Capteurs, Nanofils, GaN, Piézoélectrique, Croissance, Modélisation

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