Fabrication de capteurs multiphysiques pour de l’instrumentation répartie (SHM)
Généralités: Monitoring de structures composites
La surveillance de l’état de santé des structures est essentielle dans des domaines d’activité comme l’industrie aéronautique ou le génie civil. Cela consiste à enfouir à l’intérieur d’une pièce mécanique un réseau de capteurs capable de détecter une micro-rupture et prédire sa durée de vie restante. Les enjeux sont essentiellement économiques et humains. Le remplacement de la maintenance systématique par des interventions ciblées permet de réduire significativement les coûts de fonctionnement et d’exploitation. La détection en « temps réel » d’une défaillance permet aussi de renforcer la sécurité de la structure instrumentée.
Objectifs du TP:
Réalisation de capteurs multiphysiques à détection Tunnel
Durant 4 jours les étudiants réalisent en salle blanche des capteurs en polysilicium sur substrat de verre ou de silicium oxydé. Les capteurs se présentent sous la forme d’un bloc de polysilicium successivement dopé de type N, P et N se comportant macroscopiquement comme deux diodes Zéner tête-bêche. La réalisation technologique permet d’aborder de nombreuses étapes essentielles en microélectronique telles que les dépôts LPCVD, le dopage par implantation et diffusion, la photolithographie, le packaging et le bonding.
L’étape suivante consiste à caractériser les capteurs. En les polarisant sous le seuil de conduction nous mettons en évidence la sensibilité des courants de surface à la température et à la lumière. Par la suite nous utilisons les propriétés piézoélectriques de ces mêmes capteurs pour détecter des chocs et des déformations mécaniques appliqués sur leur support.
Partenaires du projet :
Thierry CAMPS – Professeur camps@laas.fr
Université Paul Sabatier – LAAS-CNRS
François ARTIS – doctorant francois.artis@laas.fr
Jérome LUBIN – doctorant jlubin@laas.fr
Université Paul Sabatier – LAAS-CNRS
Eric IMBERNON – ingénieur de recherche eric.imbernon@laas.fr
LAAS-CNRS
Frédéric GESSINN – ingénieur de recherche fgessinn@aime-toulouse.fr
Atelier Interuniversitaire de Micro-nano Électronique (AIME)