Assas Recherche | Conception, étude et modélisation d’une nouvelle génération de transistors à nanofils de silicium pour applications biocapteurs

Conception, étude et modélisation d’une nouvelle génération de transistors à nanofils de silicium pour applications biocapteurs (Document en Français)

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Informations sur les contributeurs

Auteur : Legallais Maxime

Legallais, Maxime

Nom

Legallais

Prénom

Maxime

Nationalité

Français

Date de soutenance : 15-11-2017

Directeur(s) de thèse : Mouis Mireille

Mouis, Mireille

Nom

Mouis

Prénom

Mireille

- Ternon Céline

Ternon, Céline

Nom

Ternon

Prénom

Céline

Etablissement de soutenance : Université Grenoble Alpes (ComUE)

Université Grenoble Alpes (ComUE)

Nom

Université Grenoble Alpes (ComUE)

Laboratoire : Centre de radiofréquences, optique et micro-nanoélectronique des Alpes (Grenoble, Isère, France ; Chambéry ; 2007-....)

Centre de radiofréquences, optique et micro-nanoélectronique des Alpes (Grenoble, Isère, France ; Chambéry ; 2007-....)

Nom

Centre de radiofréquences, optique et micro-nanoélectronique des Alpes (Grenoble, Isère, France ; Chambéry ; 2007-....)

- Laboratoire des matériaux et du génie physique (Grenoble, Isère, France ; 1985-....)

Laboratoire des matériaux et du génie physique (Grenoble, Isère, France ; 1985-....)

Nom

Laboratoire des matériaux et du génie physique (Grenoble, Isère, France ; 1985-....)

Ecole doctorale : École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal (Grenoble ; 199.-....)

École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal (Grenoble ; 199.-....)

Nom

École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal (Grenoble ; 199.-....)

Informations générales

Discipline : Nano electronique et nano technologies
Classification : Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres : Nanonet de silicium, Transistor à effet de champ, Percolation, Simulations Monte-Carlo, Propriétés électriques, Détection électrique de l’ADN
Mots-clés :

Transistors à effet de champ
Nanofils
Monte-Carlo, Méthode de
Siliciures

Résumé : Un nanonet possède des propriétés remarquables qui proviennent non seulement des propriétés intrinsèques de chaque nanostructure mais aussi de leur assemblage en réseau ce qui les rend particulièrement attractifs pour de multiples applications, notamment dans les domaines de l’optique, l’électronique ou encore le biomédical. Dans ce travail de thèse, des nanonets constitués de nanofils de silicium ont été intégrés pour la première fois sous forme de transistors à effet de champ avec une grille en face arrière. La filière technologique développée est parfaitement compatible avec une production des dispositifs en masse, à bas coût et à grande échelle pour un budget thermique n’excédant pas 400°C. Des avancées technologiques majeures ont été réalisées grâce à la maîtrise du frittage des jonctions entre nanofils, de la siliciuration des contacts et de la passivation des nanofils avec de l’alumine. Les transistors à nanonets fabriqués présentent des caractéristiques électriques excellentes, stables sous air et reproductibles qui sont capables de concurrencer celles des transistors à nanofil unique. Une étude approfondie de la percolation par des mesures expérimentales et des simulations Monte-Carlo a mis en évidence que la limitation de la conduction par les jonctions entre nanofils permet d’améliorer considérablement les performances électriques. Après une intégration des dispositifs sous forme de biocapteurs, il a été montré que les transistors sont sensibles électriquement à l’hybridation de l’ADN. Bénéficiant d’un procédé de fabrication compatible avec l’industrie de la microélectronique, une intégration 3D de ces transistors à nanonet sur un circuit de lecture peut alors être envisagée ce qui ouvre la voie à des biocapteurs portables, capables de détecter l’ADN en temps réel et sans marquage. De plus, la flexibilité mécanique et la transparence optique du nanonet offrent d’autres opportunités dans le domaine de l’électronique flexible.

Informations techniques

Type de contenu : Text
Format : PDF

Informations complémentaires

Entrepôt d'origine :

STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises

Identifiant : 2017GREAT078
Type de ressource : Thèse

Fiche descriptive