Assas Recherche | Capteurs à ondes élastiques de surface, sans fil en bande ISM 2,45 GHz sur AlN/Saphir pour des applications hautes températures

Capteurs à ondes élastiques de surface, sans fil en bande ISM 2,45 GHz sur AlN/Saphir pour des applications hautes températures (Document en Français)

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Modalités de diffusion de la thèse :

Thèse consultable sur internet, en texte intégral.

Informations sur les contributeurs

Auteur : Youbi Ulrich

Youbi, Ulrich

Nom

Youbi

Prénom

Ulrich

Nationalité

Français

Date de soutenance : 20-01-2025

Directeur(s) de thèse : El Mazria Omar

El Mazria, Omar

Nom

El Mazria

Prénom

Omar

- Hage-Ali Sami

Hage-Ali, Sami

Nom

Hage-Ali

Prénom

Sami

Etablissement de soutenance : Université de Lorraine

Université de Lorraine

Nom

Université de Lorraine

Laboratoire : Institut Jean Lamour (Nancy ; Vandoeuvre-lès-Nancy ; Metz)

Institut Jean Lamour (Nancy ; Vandoeuvre-lès-Nancy ; Metz)

Nom

Institut Jean Lamour (Nancy ; Vandoeuvre-lès-Nancy ; Metz)

Ecole doctorale : École doctorale C2MP - Chimie mécanique matériaux physique (Lorraine ; 2018-....)

École doctorale C2MP - Chimie mécanique matériaux physique (Lorraine ; 2018-....)

Nom

École doctorale C2MP - Chimie mécanique matériaux physique (Lorraine ; 2018-....)

Informations générales

Discipline : Sciences des matériaux
Classification : Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres : Capteur de température, Ondes élastiques de surface, Hautes températures, Sans batterie, Sans fil, AlN
Mots-clés :

Dispositifs à ondes acoustiques de surface - Matériaux
Hautes températures
Ondes élastiques -- Propagation
Capteurs (technologie) - Construction
Nitrure d'aluminium

Résumé : Les dispositifs à ondes acoustiques de surface peuvent être utilisés pour détecter diverses quantités physiques. Ils offrent des perspectives très intéressantes pour la surveillance et le contrôle à distance des pièces en mouvement, notamment dans les environnements sévères. En effet, les capteurs SAW sont des dispositifs passifs qui ne re-rayonnent qu'une petite partie de l'énergie reçue du signal RF d'interrogation. Ils n'ont besoin ni d'électronique embarquée ni de source d'alimentation embarquée, ce qui constitue un avantage décisif en matière de télédétection haute température. Les capteurs SAW à haute température conventionnels sont basés sur des substrats piézoélectriques stables sous conditions difficiles tel que langasite (LGS). De tels capteurs peuvent actuellement être télécommandés, interrogés jusqu'à 600°C. Malheureusement, ils présentent des limites en termes de performances à haute fréquence (supérieures à 1 GHz) en raison des pertes en propagation des ondes élastiques qui augmentent très rapidement avec la température et la fréquence. Dans ce contexte la structure bicouche AlN/Saphir présentant des faibles pertes en propagation à haute fréquence sont particulièrement intéressant comme alternative. Ce travail se donne donc pour objectif l'étude des capteurs SAW à fréquence (2,45 GHz) basé sur AlN/Saphir pour la mesure des hautes températures. Une première partie du travail est consacrée à l'élaboration des dispositifs et à leur optimisation par le biais de différentes stratégies développement : choix des électrodes et des couches minces d'AlN. Ensuite l'interrogation à distance est démontrée à haute température jusqu'à 600°C en utilisant des antennes « patch ». Enfin un système d'antenne-« packaging » intégré au capteur SAW est développé pour s'affranchir des connexions filaires problématique à haute température, mais également afin de protéger le capteur des impuretés.

Informations techniques

Type de contenu : Text
Format : PDF

Informations complémentaires

Entrepôt d'origine :

STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises

Identifiant : 2025LORR0001
Type de ressource : Thèse