MENACER, FARID (2020) Modélisation de nano capteurs de pression. Doctoral thesis, Université de Batna 2.

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Abstract

Dans cette étude nous présentons un nouveau nano capteur de force à base d’un transistor à effet de champ à grille suspendu (SG-SOIMOSFET). On a utilisé le nanotube de carbone comme une grille suspendu de transistor SOIMOSFET. Lorsqu’une force à l’échelle nanométrique est appliquée au niveau du nanotube, il se déplace et la capacité de grille-isolant est modifiée, ce qui provoque la variation de la tension de seuil et le courant de drain. Le nanotube de carbone est modélisé en 3D par les éléments finis FE à l'aide de l’élément BEAM188 de la bibliothèque ANSYS. Nous avons élaboré la structure SOIMOSFET à grille suspendu sur le simulateur électrique ATLAS pour simuler le comportement de notre capteur de force à grille suspendu en se basant sur la relation obtenu entre la déflexion du nanotube et la force appliquée. La sensibilité obtenue par notre modèle développé peut atteindre jusqu'à 230.68 ln(A)/ pN, cette sensibilité est plus importante par rapport aux résultats existants déjà dans la littérature. Nous avons proposé aussi un dispositif conçu spécifiquement pour mesurer la pression appliquée en utilisant une structure constitué d'un transistor MOSFET à double grille. On propose une nouvelle méthode de prédiction de la pression appliquée, cette méthode est basée sur le modèle ANFIS (Adaptive Neuro Fuzzy Inference System). La comparaison des résultats de l’approche ANFIS avec les résultats obtenu par la logique floue (FL) et le réseau de neurones (RNA) a permis de valider l'approche (ANFIS) avec une valeur de coefficient de détermination de l’ordre de 0,9889 acceptable et supérieure à celle trouvée par FL et RNA. Finalement, nous avons proposé un biocapteur qui permet de détecter, de façon automatique et autonome, la présence des molécules d’acétone. Les nanotubes de carbone sont particulièrement adaptés pour la détection de la molécule d’acétone. La méthode de détection est basée sur la variation de la fréquence de résonance de résonateur. Nous avons constaté d’après les résultats que le résonateur à nanotubes peut détecter une seule molécule d'acétone. Les deux modèles développés, capteur de force et capteur d’acétone, sont modélisé par les réseaux de neurone multicouches à rétro propagation du gradient. Nous avons intégré avec succès les modèles neuronaux en tant que des nouveaux composants dans la bibliothèque de simulateur électrique ORCAD-PSPICE; ces composants doivent exprimer avec précision le comportement des capteurs.

Item Type:	Thesis (Doctoral)
Uncontrolled Keywords:	nanotube de carbone, grille suspendue, nanoforce, pression, acétone, ANFIS, RNA, éléments finis, SILVACO (ATLAS), ANSYS.
Subjects:	Technologie > Electronique
Divisions:	Faculté de technologie > Département d'électronique
Date Deposited:	18 Oct 2020 11:28
Last Modified:	18 Oct 2020 11:28
URI:	http://eprints.univ-batna2.dz/id/eprint/1873

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