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Nano et Micro Technologies

1469-3399
Parution suspendue
 

 ARTICLE VOL 1/3-4 - 2001  - pp.439-455
TITRE
Déplacements sub-nanométriques tridimensionnels imposés à une membrane en silicium et application future à la microscopie thermique

RÉSUMÉ
Cet article décrit l'élaboration micromécanique et le fonctionnement électronique d'un actionneur en silicium à commande électrostatique et détection capacitive. Ce dispositif, qui ne souffre pas de dérive en température et ne présente pas de comportement hystérétique, est constitué d'une membrane suspendue au-dessus d'une électrode qui lui impose un déplacement vertical suivant l'axe Oz, et entourée de quatre électrodes qui imposent le déplacement suivant les axes ±Ox et ±Oy. Nous détaillons les étapes de microfabrication qui permettent la réalisation et l'assemblage du dispositif, avant de présenter le montage électronique qui permet une détection capacitive du déplacement de la structure mobile avec une sensibilité inférieure ou égale à 1 Å/ÖHz dans les trois directions. Le contrôle à l'échelle du nanomètre d'une membrane de très faible capacité calorifique, mais dont la surface est de quelques mm2 , permet d'envisager une application de cet actionneur dans le domaine de la microscopie thermique à haute résolution.


ABSTRACT
This article presents an innovative micromachined silicon device with an electrostatic actuation and a capacitive detection. This device, which is no temperature dependent and shows no hysteretic distorsion, is a free standing membrane with four coplanar electrodes in close proximity for the lateral displacements and a parallel electrode for the vertical displacement. The deep micromachining of the actuator and the electronic detection which gives way to a mechanical sensitivity below 1Å/ÖHz are presented. The subnanometric controls of such a membrane with a very low calorific capacity and a relative large area allows new applications towards the scanning thermal microscopy.


AUTEUR(S)
Erwan LENNON, Jacques CHAUSSY, Frédéric AYELA

MOTS-CLÉS
actionneur, attaque ionique réactive, détection capacitive, microscopie thermique.

KEYWORDS
silicon actuator, reactive ion etching, capacitive detection, scanning thermal microscopy.

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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