Note ABES Développement de résonateurs électromécaniques en technologie Silicon On Nothing, à détection capacitive et amplifiée par transistor MOS, en vue d’une co-intégration permettant d’adresser une application de référence de temps Development of electromechanical resonators using a Silicon On Nothing technology, with capacitive and enhanced MOSFET detection, in a perspective of a co-integration to address time reference applications Technologie silicium sur rien Transistors à grille résonante Résonateurs électriques Systèmes microélectromécaniques Modèles mathématiques Transistors MOSFET Oscillateurs radiofréquences Intégration sur tranche entière (circuits intégrés) Les résonateurs électromécaniques (MEMS), de part leurs bonnes performances, leur petite taille, ou encore leurs possibilités d'intégration au plus proche des transistors, présentent un fort potentiel pour le remplacement des quartz dans les applications de référence de temps. Dans ce contexte, nous proposons de développer des résonateurs électromécaniques en vue d'une intégration « front-end », pour la réalisation d'oscillateurs intégrés. Ainsi, nous avons fabriqué des démonstrateurs à partir des briques de base de la technologie CMOS Silicon On Nothing, en phase de R&D à STMicroe!ectronlcs. Du fait de la petite taille des composants, nous avons utilisé un transistor à grille résonante pour amplifier la détection de la résonance. Ainsi, des développements technologiques spécifiques ont permis de fabriquer des résonateurs et leur transistor de détection. La conception des dispositifs a été réalisée à partir du développement d'un modèle électromécanique des résonateurs. Ce modèle est compatible avec les outils de design et peut alors aider à la conception de l'oscillateur MEMS. Nous avons ensuite montré le bon fonctionnement des résonateurs fabriqués, ainsi que celui de l'amplification induite par la détection MOS. Cette démonstration constitue une première, prouvant la fonctionnalité de la détection MOS pour un composant de petite taille, vibrant dans le plan du substrat. Enfin, nous avons validé le modèle électromécanique à partir d'autres modèles ainsi qu'avec les mesures des composants fabriqués. En termes de perspectives, le recours à diverses améliorations permettrait d'obtenir des dispositifs compatibles avec la réalisation d'un oscillateur performant et co-intégré. Due to good performances, small size, or either integration possibilities very close to transistors,electromechanical resonators offer a strong potential for quartz replacement in time reference applications. In this context, we propose to develop electromechanical resonators in a perspective of a front-end integration, for the realization of integrated oscillators. The fabricated demonstrators are based on the Silicon On Nothing CMOS technology, under R&D at STMicroelectronics. Due to the small size of the studied components, a resonant gate transistor was used to amplify the resonance detection. Specific technological developments enabled the fabrication of both resonator and detection transistor. Device conception was made by the use of an electromechanical resonator model, developed during the study. Thurthermore, the model is compatible with design tools, making it usefull for MEMS oscillator conception.Then, we demonstrated resonator and MOSFET detection amplification well-functionning on the fabricated devices.This is the first demonstration of MOSFET detection functionality for a small size and in-plane vibrating component. Finally, the electromechanical model was validated with other models and measurements. In terms of perspectives, the use of various design or technology improvements could able the access to devices compatible with the realization of a high perfromances and co-integrated oscillator. Electronic Thesis or Dissertation Text fr PDF 7886140 https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/EDSPI/2009/50376-2009-Durand.pdf https://theses.fr/2009LIL10008/abes Durand Cédric Durand 1980-03-15 FR 139212264 https://theses.fr/2009LIL10008 2009LIL10008 https://doi.org/10.70675/cb1af86cz5e19z4fdaz8381z4f66fdf5ab35 2009-01-14 Micro et Nano Technologie, Acoustique et Télecommunication Lille 1 026404184 Doctorat Docteur es non oui Buchaillot Lionel MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 060779136 École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Lille ; 1992-2021) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 147297028 ddc:620 Buchaillot Lionel École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Lille) PDF 7886140