Université de Rennes 1 Microcapteurs chimiques basés sur des couches nanométriques de silicium polycristallin : application à la détection de plomb Chemical microsensors based on polycrystalline silicon layers at nanoscale : application to lead detection siliciumnanofilsnanorubansfonctionnalisation de surfacemicrocapteur siliconnanowiresnanoribbonssurface functionnalizationmicrosensor SiliciumThèses et écrits académiques NanofilsThèses et écrits académiques NanorubansThèses et écrits académiques MicrocapteursThèses et écrits académiques Ces travaux de thèse ont pour but de mettre en œuvre un capteur de plomb à base de nanostructures de silicium polycristallin. L'étude physique des structures de type nanorubans ou nanofils de silicium polycristallin a montré que ces derniers possèdent de faibles qualités cristallines mais des propriétés électriques suffisantes pour être utilisées comme éléments sensibles d'un capteur. Les nanorubans ont été fonctionnalisés par greffage spontané des sels de diazonium, capables de pré-concentrer des ions de plomb à la surface de la nanocouche. Cette fonctionnalisation a permis de détecter des traces de plomb, le capteur atteignant une limite de détection de 2.10-7 mol/L. Ces résultats montrent ainsi que la détection de plomb est possible avec des nanostructures de silicium polycristallin dont le procédé de fabrication est relativement bon marché. Le développement d'un transistor gate-all-around (GAA) à base de nanofils de silicium polycristallin est proposé dans cette thèse. Son utilisation avec deux grilles indépendantes a permis de caractériser électriquement et physiquement les nanofils de silicium polycristallin. Les caractéristiques électriques du transistor GAA sont par ailleurs encourageants pour une utilisation en tant que capteur pour diminuer la sensibilité et les limites de détection d'ions de plomb. The aim of this research work is to implement a lead ions sensor based on polycrystalline silicon nanostructures. This material has been intensively studied by electrical and physical characterization. This study showed that structures such as polysilicon nanoribbons or nanowires have poor crystalline quality but satisfying enough electrical properties to be used as a sensor sensible elements. Nanoribbons have been functionnalized by spontaneous grafting of diazonium salts that enable lead ions trapping at the surface of these nanoribbons. Thanks to the functionnalization, sensor reached a limit detection as low as 2.10-7 mol/L. These results prove that sensing lead ions is possible thanks to low-cost polysilicon nanostructures. Development of a gate-all-around transistor based on polycrystalline silicon nanowires is proposed in this manuscript. It could lead to increase sensibility of that type of microsensors. Electronic Thesis or DissertationText fr application/pdf1 : 19195 Kohttps://ecm.univ-rennes1.fr/nuxeo/site/esupversions/c75ee6c4-57a4-466f-af0f-6b409bae6e77 Le Borgne Brice 1989-11-10 FR 201837595 blbf1@hotmail.com 2016REN1S118 http://www.theses.fr/2016REN1S118 2016-11-29 Électronique Universite de Rennes 1thesis.degree.grantor_1 02778715X Doctorat non ouiSalaünAnne-Claireintervenant_1160459486PichonLaurentintervenant_2100506372 MATISSEecoleDoctorale_1 139007164 Universite Bretagne LoirepartenaireRecherche_1 191639044 IETR partenaireRecherche_2 149256035 ddc:620ddc:530 SalaünAnne-ClairePichonLaurentco-directeurUniversite de Rennes 1Sciences et technologie, medecine, pharmacie, odontologie, droit, economie, gestion, philosophieMATISSEÉcole doctorale Mathématiques, informatique, signal, électronique et télécommunications (Rennes)Universite Bretagne Loire Communaute des etablissements d enseignement superieur et de recherche (ComuE) IETR ASCII PDF 19655303