2.3.4 Transducteur impulsion-écho
Le transducteur impulsion-écho utilise l'effet
piézorésistif pour la détection de l'onde acoustique, et
l'effet bimétallique8 pour la génération vu que
l'effet piézorésistif est irréversible [6,64].
La figure 2.8 illustre une vue en coupe d'un dispositif
contenant le transducteur impulsion-écho, ce dernier est formé
d'une plaque composée de plusieurs couches issues du
procédé de fabrication CMOS. La couche de nitrure de silicium
(Si3N4) est mécaniquement la plus importante. La couche de
polysilicium9 (SiO2) utilisée pour l'intégration
des
8 Effet bimétallique : une simple structure formée
de deux matériaux ayant des coefficients de dilatation différents
exerce, sous un changement de température, un déplacement dans le
sens perpendiculaire au plan de séparation de deux matériaux
[6].
9 Le polysilicium ou le silicium polycristallin est un
matériau déposé à basse pression et haute
température. Cependant, il se distingue du
silicium par sa structure
amorphe, puisque composé d'un agrégat de grains de silicium
formant ainsi un matériau non cristallin [77].
composants nécessaires pour le fonctionnement du
dispositif (résistances de chauffe, jauges piézorésistives
et thermopiles). La résistance de chauffe en polysilicium est
placée au centre de la membrane pour produire l'excitation
thermomécanique de celle-ci. La membrane encastrée à son
extrémité est déformée en flexion par le couplage
thermoélectrique dans le régime de génération. En
réception, la détection du mouvement de la plaque se fait par les
jauges piézorésistifs intégrées dans la couche de
polysilicium. On note aussi la présence de quatre thermopiles
placées entre le sommet et le centre de la membrane permettant de
mesurer la température moyenne au sein de la membrane.
Résistance de
chauffe
Thermopiles
Membrane
carrée
Jauges
piézorésistives
Fig. 2.8 - Vue en coupe d'un dispositif impulsion-écho
[6]
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