Thèse soutenue

Intégration du copolymères P(VDF-TrFE) à une nouvelle technologie de capteurs pyroélectriques : application à la détection d'empreintes digitales

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Auteur / Autrice : Claire Vacher
Direction : Philippe Papet
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie des matériaux
Date : Soutenance en 2007
Etablissement(s) : Montpellier 2

Résumé

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Depuis les années 2000, ATMEL fabrique des capteurs pyroélectriques pour la détection d'empreintes digitales. Le but de cette thèse est de faire évoluer la technologie actuelle vers une autre plus simple, moins coûteuse et plus robuste, et d'acquérir une maîtrise du matériau pyroélectrique et de ces performances. Notre travail a consisté, dans un premier temps, à comprendre en détail le comportement du P(VDF-TrFE) pyroélectrique, utilisé dans le capteur, à travers l'influence des traitements thermiques sur la morphologie des structures cristallines et sur le coefficient pyroélectrique. Les traitements thermique au-delà de la température de fusion se sont avérés les plus adaptés à l'obtention d'une phase cristalline ferroélectrique bêta stable et suffisamment cristallisée. Parallèlement, notre étude a démontré la possibilité d'améliorer légèrement l'activité pyroélectrique (d'environ 4 ou 5µC/m²/K) uniquement en modifiant certains paramètres lors de l'application du champ électrique. Une étude sur la relation entre les paramètres de fabrication du copolymère, ces caractéristiques de mise en œuvre et ces performances pyroélectriques a permit de définir le matériau cible à approvisionner. Puis, nous nous sommes attachés à l'amélioration de l'adhérence du copolymère au sein de l'empilement technologique du capteur d'empreintes. Cette étape étant indispensable pour aboutir à l'élaboration d'une nouvelle structure. Deux solutions ont été retenues : l'une basée sur l'introduction d'un promoteur d'adhérence sous le copolymère et l'autre en substituant le copolymère lui-même par un mélange P(VDF-TrFE) /PMMA2%. Ce qui a permit de créer une nouvelle structure dont le nombre d'étape du procédé a été réduit de 5 à 3 briques technologiques