Optimisation des propriétés du silicium poreux pour l'intégration de composants RF passifs : étude de l'oxydation et synthèse de composites ferromagnétiques / Benjamin Bardet ; sous la direction de Gaël Gautier et de Jérôme Billoué et de Patrick Poveda

Date :

Type : Livre / Book

Type : Thèse / Thesis

Langue / Language : français / French

Catalogue Worldcat

Silicium poreux -- Propriétés électriques

Amplificateurs haute fréquence

Matériaux ferromagnétiques

Dépôt électrolytique

Électroformage

Spectroscopie infrarouge

Filtres électriques

Silicium -- Couches minces

Silicium -- Substrats

Anodisation

Oxydation électrochimique

Composites

Gautier, Gaël (1976-....) (Directeur de thèse / thesis advisor)

Billoué, Jérôme (1981-....) (Directeur de thèse / thesis advisor)

Poveda, Patrick (Directeur de thèse / thesis advisor)

Maglione, Mario (1958-....) (Président du jury de soutenance / praeses)

Ferrari, Philippe (1966-.... ; auteur en optoélectronique) (Rapporteur de la thèse / thesis reporter)

Lacroix, Lise-Marie (1982-....) (Membre du jury / opponent)

Université de Tours (Organisme de soutenance / degree-grantor)

École doctorale Énergie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers (Centre-Val de Loire) (Ecole doctorale associée à la thèse / doctoral school)

Laboratoire GREMAN (Tours) (Equipe de recherche associée à la thèse / thesis associated research team)

Résumé / Abstract : L’intégration monolithique de filtres et de diodes contre les décharges électrostatiques sur silicium est une solution à bas cout et fiable pour protéger les interfaces de transfert de données des appareils nomades. La formation de caissons isolants de silicium poreux sous les filtres permet d’améliorer en partie leur performance. Cette thèse avait pour but de poursuivre l’intégration de démonstrateurs RF sur silicium poreux et de proposer des voies de fonctionnalisation du matériau en vue d’optimiser les caractéristiques des filtres. Tout d’abord, les configurations bénéfiques d’intégration de caissons poreux à un filtre de mode commun (ECMF) ont été étudiées. Ensuite, une optimisation de l’étape d’oxydation post-anodisation a été réalisée afin d’améliorer la qualité et la stabilité de l’isolation électrique. Pour cela, les mécanismes d’oxydation, les propriétés chimiques et les propriétés électriques du silicium mésoporeux oxydé ont été mises en perspective avec la nature du traitement appliqué. Enfin, l’insertion dans les pores de nanoparticules ferromagnétiques de forte perméabilité a été menée dans le but d’augmenter la densité d’inductance par unité de surface.

Résumé / Abstract : Monolithic integration of interference filters and protection diodes on silicon is a viable and mature technology used to protect high-speed serial interfaces of nomadic devices. To enhance the filters performance, porous silicon can be formed by anodization specifically underneath the filter area. This thesis aimed to pursue the integration of RF prototypes on porous silicon and also to suggest strategies of material functionalization in order to optimize the filter characteristics. First, various configurations of common-mode filters were integrated on porous silicon and their performances were compared. Then, the post-anodization oxidation step has been optimized in order to provide the most efficient and stable electrical isolation. The oxidation mechanisms were discussed. The surface chemistry of porous silicon and its electrical behavior have been put in perspective with the oxidation treatments. Finally, this work suggested experimental methods to synthesize and characterize a ferromagnetic porous silicon-based nanocomposite for the improvement of the inductance density per unit area.