Microcapteurs chimiques en micropoutres silicium pour régime dynamique

1 - Domaines d’applications potentiels des capteurs chimiques en milieu gazeux

2 - Fonctionnement du capteur

• 2.1 - Principe général
  Figure 1 - Géométrie du capteur : micropoutre et couche sensible
• 2.2 - Mise en équation de base

3 - Mesure de la fréquence de résonance

• 3.1 - Mise en vibration
• 3.2 - Détection des vibrations
• 3.3 - Mesure en temps réel de la fréquence de résonance
  Figure 2 - Synoptique d'un oscillateur à base de micropoutre
• 3.4 - Bruit de mesure dans les oscillateurs
  Figure 3 - Synoptique d'un oscillateur avec du bruit de phase à l'intérieur de la boucle

4 - Exemples de réalisations et de détections

• 4.1 - Conception et fabrication des micropoutres
  Figure 4 - Exemple de puce réalisée comportant 4 micropoutres identiques 2 à 2 Figure 5 - Schéma d'une micropoutre illustrant les plots de câblage, les piézorésistances et la piste conductrice pour l'excitation électromagnétique Figure 6 - Schéma de câblage d'une micropoutre pour une utilisation avec l'analyseur gain-phase
• 4.2 - Caractérisation des micropoutres
  Figure 7 - Exemple de diagramme de Bode observé dans le cas d'une micropoutre de 4 mm de long, 1 mm de large et 23 ...
• 4.3 - Choix et dépôt des couches sensibles
  Figure 8 - Facteur de qualité mesuré et théorique en fonction de l'épaisseur de PIB déposé sur une micropoutre de 4 mm de longueur, 600 ... Tableau 1
• 4.4 - Exemple de détections
  Figure 9 - Exemple de réponse pour le capteur B détectant du toluène à des concentrations de 4 740 mg/m3, 1 810 mg/m3, 870 mg/m3 et 400 mg/m3 Figure 10 - Décalage de fréquence (dérive soustraite) de différents échelons de concentrations de toluène et d'éthanol avec le capteur A (PEUT) Figure 11 - Décalage de fréquence (dérive soustraite) de différents échelons de concentrations de toluène et d'éthanol avec le capteur B (PECH) Figure 12 - Décalage de fréquence (dérive soustraite) de différents échelons de concentrations de toluène et d'éthanol avec le capteur C (PIB) Tableau 2 Tableau 3 Tableau 4

5 - Conclusion