Étude et réalisation d'un système micro-intégré de mesure des champs magnétiques

Micro-integrated system of magnetic field measurement

• Auteur / Autrice : Anne-Marie Nguyen
• Direction : Jean-Claude Perron
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

Ce travail de these concerne l'etude et la realisation de capteurs magnetoresistifs. L'objectif etant de fabriquer un systeme micro-integre qui permette l'acquisition de cartographies du champ magnetique tangentiel et local. La premiere partie de ce travail est consacree a l'elaboration des couches magnetoresistives en alliage de ni-fe et ni-fe-mo, par pulverisation cathodique rf sur un substrat sio#2/si, puis leur caracterisation magnetique et electrique. Les couches obtenues possedent des proprietes qui dependent fortement du substrat et des parametres de depot (puissance et epaisseur). Afin d'ameliorer la qualite des depots, pour notre application, nous avons fait varier leurs conditions de preparation. Pour cela, nous avons d'abord etudie l'influence des parametres de depot, puis nous avons effectue des recuits sous champ magnetique et enfin nous avons realise des depots en presence d'un champ magnetique. Ces derniers nous ont donne les meilleurs resultats. La seconde partie est relative a la fabrication des capteurs qui se compose des trois etapes classiques de la micro-electronique. Elle commence par la realisation des masques qui tout en tenant compte des contraintes technologiques, definissent la geometrie des capteurs. Ensuite, nous utilisons la lithographie optique et enfin la gravure ionique et chimique. Les echantillons ainsi realises ont des dimensions micrometriques et il est necessaire de passer par des etapes intermediaires avant de les tester (collage et cablage). Enfin, dans la troisieme partie nous etudions la magnetoresistance des differents capteurs. Ainsi, nous montrons l'influence des proprietes magnetiques sur la reponse du capteur et donc l'importance de la qualite de la couche. Le capteur se definit par un facteur de merite qui depend de la sensibilite (sa variation par rapport au champ magnetique applique) et de la gamme de fonctionnement. Nous pouvons choisir ce facteur de merite par le choix judicieux d'une forme et des dimensions du capteur. Le systeme final que nous avons realise se resume alors a la multiplication de cette structure dans une matrice carre de 3 par 3. L'originalite et la complexite de cet ensemble vient du fait que les capteurs ont ete astucieusement places pour nous donner une information vectorielle du champ