Structures phononiques à ondes de Love pour la biodétection - Université de Lorraine Access content directly
Theses Year : 2020

Love wave phononic structure for biodetection

Structures phononiques à ondes de Love pour la biodétection

Abstract

The development of diodetection systems is extremely important for a large number of fields and the need to improve the sensitivity and precision of measurements is becoming an important issue for some advanced applications. Surface acoustic waves (SAW) are widely used for sensor applications, particularly for biodetection, however the theoretical limits of their sensitivity will soon be reached. At the same time, new methods of manipulating acoustic waves through periodic arrangements, called phononic crystals, have been developed. The objective is to show a proof of concept of the interaction of phononic structures coupled to a SAW Love waves device as well as their sensitivity to mass deposition in order to show their potential for biodetection applications. The work consisted of a numerical modeling step in order to design and optimize a reference phononic structure, then in an experimental phase with the development of cleanroom manufacturing processes and tests to characterize the devices and estimate a first sensitivity for this type of system.
Le développement de systèmes de diodétection est extrêmement important pour un grand nombre de domaines et la nécessité d’amélioré la sensibilité et la précision des mesures devient un enjeu important pour certaines applications de pointe. Les ondes acoustiques de surface (SAW) sont largement utilisées pour des applications capteurs notamment pour la biodétection, cependant les limites théoriques de leur sensibilité seront bientôt atteintes. Parallèlement, de nouvelles méthodes de manipulation des ondes acoustiques grâce à des arrangements périodiques, appelés cristaux phononiques, ont été développées. L'objectif est de montrer une preuve de concept de l’interaction de structures phononiques couplées à un dispositif SAW à ondes de Love ainsi que leur sensibilité à un dépôt de masse afin de montrer leur potentiel pour des applications de biodétection. Le travail a consisté en une étape de modélisation numérique afin de concevoir et optimiser une structure phononique de référence, puis en une phase expérimentale avec le développement de processus de fabrication en salle blanche et de tests afin de caractériser les dispositifs et d’estimer une première sensibilité pour ce type de systèmes.
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Dates and versions

tel-03133012 , version 1 (05-02-2021)

Identifiers

  • HAL Id : tel-03133012 , version 1

Cite

Jérémy Bonhomme. Structures phononiques à ondes de Love pour la biodétection. Instrumentations et Détecteurs [physics.ins-det]. Université de Lorraine; Université de Sherbrooke (Québec, Canada), 2020. Français. ⟨NNT : 2020LORR0163⟩. ⟨tel-03133012⟩
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