Microsystème et capteur intégrés en technologie couches minces basse température

Integrated microsystem and sensor using thin film technology at low temperature

• Auteur / Autrice : Emmanuel Jacques
• Direction : France Le Bihan
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électronique
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Rennes 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Capteurs (technologie)

Amplificateurs différentiels

Hall, Effet

Silicium cristallisé

Silicium -- Couches minces

Résumé

Le sujet de thèse porte sur la réalisation d’un microsystème intégrant un capteur à effet Hall et son électronique de traitement à basse température (<600°C) sur substrat de verre. La première partie de ce travail a consisté à concevoir l’électronique de traitement. Dans un premier temps, un modèle semi–empirique de la technologie couches minces basse température a été développé permettant de prévoir le comportement en fréquence des TFTs en silicium polycristallin. Dans un deuxième temps, une série de simulations nous a permis de dimensionner plusieurs amplificateurs différentiels et d’estimer leur comportement en fréquence. Enfin les premières réalisations et caractérisations de ces amplificateurs différentiels ont pu avoir lieu. Les premiers résultats obtenus nous ont permis de valider à la fois le modèle développé et la possibilité de réaliser des dispositifs électroniques complexes en technologie couches minces à basse température. La dernière étape a consisté à réaliser et caractériser le microsystème complet intégré sur un même substrat de verre.

This study deals with the achievement of a microsystem integrating a Hall effect sensor and its processing electronic at low temperature (<600°C) on a glass substrate. The first step of this work consisted in designing the processing electronic. First, a semi-empirical model of thin films technology at low temperature has been developed to predict the frequency behaviour of polycrystalline silicon TFTs. In a second step, simulations allowed us to design several differential amplifiers and estimate their frequency behaviour. Finally, the first achievements and characterizations of these differential amplifiers have been done. The first results allow us to validate the model developed and the feasibility of fabricating complex electronic devices with thin films technology at low temperature. The last step consisted in achieving and characterizing the complete chip on the same glass substrate.