thesis

Fabrication et caracterisation de microdispositifs mecaniques a deflexion electrostatique

Defense date:

Jan. 1, 1997

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Institution:

Paris 11

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Abstract FR:

Le cadre de cette etude se place dans un domaine eminemment pluridisciplinaire : les microtechniques. Ce travail concerne la fabrication et la caracterisation de microdipositifs mecaniques a deflexion electrostatique. Ces dispositifs, de tres faibles dimensions (sections droites de l'ordre du m#2), sont contitues d'une micropoutre mono-encastree positionnee entre deux plots lateraux de commande. Deux categories de dispositifs ont ete realisees : la premiere, en silicium, permet l'etude du deplacement vertical de micropoutres sous l'action d'un champ electrique ; la seconde, en or, permet l'etude du deplacement lateral de micropoutres sous l'action d'un champ electrique. Les dispositifs en silicium sont initialement deflechis vers le haut, par depot d'un film mince de tungstene contraint en tension. Ils nous ont permis de montrer que des tensions de commande aussi faibles que 10 v conduisait a un deplacement vertical de l'extremite libre de la poutre de l'ordre de 10 m. Les dispositifs en or nous ont permis, d'une part, d'evaluer les caracteristiques d'actionnement et, d'autre part, de remonter aux proprietes mecaniques du film mince d'or (epaisseur 2 m). Ainsi, des tensions de commande de quelques dizaines de volts permettent le deplacemment lateral de la poutre (mesures statiques effectuees en polarisation continue). Les frequences de resonance mesurees sont, compte tenu des longueurs des poutres (quelques dizaines de m), superieures a la centaine de khz (mesures dynamiques effectuees en polariation alternative). A partir de ces essais nous avons calcule une valeur du module d'young de l'ordre de 80 gpa, valeur en accord avec le module d'young de l'or sous forme massive. L'interpretation des resultats experimentaux a necessite l'elaboration de modeles approches, couplant les lois de l'electromagnetisme et de la mecanique.