Etude des propriétés électriques du dioxyde de vanadium sous-déformation

Details

Supervisors

Raskin, Jean-Pierre

Faculty

Ecole polytechnique de Louvain

Degree label

Master [120] : ingénieur civil électricien, à finalité spécialisée

Abstract

Ce Travail de fin d'étude vise à étudier les propriétés électriques sous-déformation d'un matériau spécifique: Le dioxyde de Vanadium. Ce matériau est intéressant car il peut transitionner d'un isolant à un métal sous diverses conditions. Cela permet de l'utiliser dans de multiples applications telles que des capteurs, des fenêtres intelligentes, toute sorte de dispositif où une transition nette et rapide est nécessaire. Mais le $VO_2$ est encore mal caractérisé, il est donc nécessaire de comprendre mieux ce mécanisme de transition et son aspect piezorésistif. Pour cela une membrane $SiO_2$/$Si_3 N_4$ est utilisée pour induire une déformation dans des résistances de dioxyde de Vanadium. Des modèles numériques ont été effectués avec \textit{COMSOL multiphysics} simulant les déformations et les contraintes de la membrane et particulièrement les niveaux de contraintes dans les piezorésistances. Le processus de fabrication est détaillé étape par étape pour permettre la reproduction de la plate-forme d'étude à l'identique. Différentes recettes de gravure à base de Chlore ont été utilisées pour graver le $VO_2$. Des mesures de courant électrique ont pu être effectuées sur les résistances de $VO_2$ en appliquant une déformation à la membrane. En couplant les mesures et les simulations, il a été possible d'extraire le facteur de jauge du $VO_2$ qui s'élève à 55.