Réalisation d'un capteur de gaz MOX

• Résumé
  
• Partie 1 : Réalisation du capteur de gaz et process
  
• Partie 2 : caractérisation du capteur de gaz
  
  • I.1 Introduction
    
  • I.2 Définition d'un capteur de gaz
    
  • I.3 Principales familles de capteurs
    
  • I.3.1 Capteur Direct
    
  • I.3.1.1 Capteur à transistors à effet de champs (GASFET ou ChemFET)
    
  • I.3.1.2 Capteur Electrochimique
    
  • I.3.2 Capteur Indirect (Complexe)
    
  • I.3.2.1 Capteur à microbalance de quartz
    
  • I.3.2.2 Capteur à onde acoustique de surface
    
  • I.3.2.3 Capteur à fibre optique
    
  • I.4 Caractéristique d'un capteur de gaz
    
  • I.4.1 Sensibilité
    
  • I.4.3 Stabilité
    
  • I.4.4 Température de fonctionnement
    
  • I.4.5 Temps de réponse
    
  • I.5.2 Structure d'un capteur MOX
    
  • I.5.3 Principe de fonctionnement
    
  • I.5.3.1 Conductivité du ZnO
    
  • I.5.3.2 Interaction gaz - solide
    
  • I.5.3.3 Adsorption à la surface d'un oxyde métallique
    
  • I.5.3.3.1 Chimisorption dans un semiconducteur
    
  • I.5.3.4.1 Mécanisme de la non stoechiométrie a conductivité n
    
  • I.5.3.4.2 Mécanisme de la non stoechiométrie a conductivité p
    
  • I. 5.3.4.3 Effet de la morphologie sur les propriétés électrique des oxydes métalliques
    
  • I.5.3.4.4 A propos des joints de grains
    
  • I.5.3.4.5 Rôle d'état de surface dans les oxydes métalliques
    
  • I.5.3.5 Rôle de l'oxygène et principe de détection
    
  • I.6 l'oxyde de zinc (ZnO)
    
  • I.6.1 Propriété de l'oxyde de zinc (ZnO)
    
  • I.6.2 Structure cristalline du ZnO
    
  • I.6.3 Structure Electronique du ZnO
    
  • I.6.4 Propriété électrique de l'oxyde de zinc
    
  • I.7 Introduction
    
  • I.9 Conductivité électrique dans une couche mince métallique
    
  • I.11 Phénomène de transfert de chaleur
    
  • I.11.1 Phénomène de diffusion de la chaleur : métal/isolant
    
  • II.1 Introduction
    
  • II.2 Généralité sur les méthodes de dépôt de couches minces
    
  • II.2.1.1 Dépôt par évaporation
    
  • II.2.1.2 Evaporation par effet Joule
    
  • II.2.1.3 Evaporation par bombardement électronique
    
  • II.2.1.4 Evaporation par un faisceau Laser
    
  • II.2.1.5 Dépôt par pulvérisation cathodique
    
  • II.2.1.5.1 Pulvérisation DC (direct curent)
    
  • II.2.1.5.2 Pulvérisation RF (radio fréquence)
    
  • II.2.1.5.3 Pulvérisation à magnétron
    
  • II.2.2 les méthodes de dépôt chimique
    
  • II.2.2.1 Dépôt en phase vapeur chimique (CVD)
    
  • II.3 Aspect physique de l'oxydation thermique du silicium
    
  • II.4 Procédure expérimentale
    
  • II.4.1 Préparation des plaquettes de silicium polycristallin
    
  • II.4.1.1 Nettoyage
    
  • II.4.1.2 oxydation thermique des plaquettes de Si (polycristallin)
    
  • II.4.1.3 découpage des plaquettes de Si (polycristallin)
    
  • II.4.2 Réalisation du capteur de gaz
    
  • II.4.2.1 Description du montage expérimentale
    
  • II.4.2.2 Conception du four intégré
    
  • II.4.2.2.1 Dépôt de couche mince de Nickel
    
  • II.4.2.2.2 Dépôt de couche mince de Tungstène
    
  • II.4.2.2.3 Dépôt de couche mince diélectrique
    
  • II.5 Introduction
    
  • II.7 caractérisation électrique
    
  • II.8.2 Concentration du gaz débité dans le dispositif de détection
    
  • II.8.3 Banc de caractérisation électrique du capteur de gaz
    
  • III.1 Introduction
    
  • III.2 Dimension du capteur de gaz obtenu
    
  • III.2.3 Mesure d'épaisseur des couches minces d'oxyde de zinc non dopé et dopé
    
  • III.3 Mesure thermique effectué sur le mini four du capteur
    
  • III.3.1 Relation résistance épaisseur de couches
    
  • III.4 Type de conductivité dans l'oxyde de zinc non dopé et dopé
    
  • III.5.1.1 Taille des grains
    
  • III.5.2 Morphologie des surfaces obtenues sur le SiO2
    
  • III.5.3 Morphologie de surfaces obtenues sur le ZnO non dopé et dopé
    
  • III.6.2 Etape de la détection
    
  • III.6.3 Protocole de la manipulation
    
  • III.6.3.1 Mesure de sensibilité des capteurs CG1, CG2, CG3 et CG4