Microbolometres supraconducteurs ybacuo suspendus realises par micro-usinage du substrat de silicium

Suspended superconducting ybacuo microbolometers fabricated by silicon micromachining

• Auteur / Autrice : Laurence Méchin
• Direction : Daniel Bloyet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Caen

Résumé

Nous avons demontre la faisabilite de bolometres suspendus ybacuo sensibles et relativement rapides par micro-usinage du substrat de silicium. Ce travail comprend une partie technologique decrivant trois techniques de fabrication de structures suspendues ybacuo et une partie de caracterisation. Les films d'ybacuo obtenus sur silicium avec une double couche tampon ceo#2 / ysz sont textures dans la direction c et ne possednet qu'une seule orientation dans le plan. Leur temperature critique mesuree a resistance nulle vaut 88 k, et leur densite de courant critique depasse 10#6 a / cm#2 a 77 k. La gravure ionique reactive (gir) du substrat de silicium nous a permis de realiser un grand nombre d'echantillons et de valider ainsi nos calculs par confrontation avec les mesures. La technique de fabrication utilisant un substrat simox s'est revelee tres peu degradante pour l'ybacuo et tres prometteuse pour la detection. Enfin, nous avons defini un meandre constitue de 17 brins de largeur de piste 4 m, et fabrique par gir. Les performances de ce detecteur optimise de surface 100 x 100 m#2, mesurees a 85 k dans la gamme de longueur d'onde 3-5 m, sont au niveau des meilleures publiees: sensibilite (3-5 m) = 11950 v/w temps de reponse = 564 s nep optique = 4,0 10#-#1#2 w / hz detectivite d* = 2,5 10#9 cmhz / w