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m i c r o / n a n o é l e c t r o n i q u eDes MEMS aux NEMS pour des capteursplus petits et plus précisPour détecter un phénomène, l’industrie a besoin de plus en plus de capteurs.Et comme les technologies se miniaturisent, les capteurs font de même.Après les MEMS dont l’usage explose, la technologie à l'échelle nanoscopiquepromet des capteurs NEMS encore plus précis.Les capteurs MEMS permettent de renseignersur le bon fonctionnement des véhiculeset leur niveau de pollution. Source : ST-MicroélectronicsL’injection, l’allumage, la climatisation, l’indicationde vitesse, la position des sièges, lefreinage automobile font largement appel àl’électronique, par le biais de calculateursqui ont besoin d’informations prélevéessur le moteur, la boîte de vitesses, lesroues… C’est le rôle des capteurs et quiplus est de capteurs souvent très évolués,dits "intelligents".Les capteurs MEMS accélèrentdans l'automobileSelon une étude récente (début 2011)de ABI Research, les capteurs MEMS(Micro-ElectroMechanical Systems) vontconnaître une explosion dans l'automobile.Leur nombre devrait passer de 300 millionsen 2010 à plus de 830 millions en2016. Ces capteurs (essentiellement desaccéléromètres, capteurs de pression etgyroscopes) sont avant tout destinés auxsystèmes de sécurité, pour des applicationsd'air-bag, de contrôle de pression des pneusou de stabilité. Entre 2010 et 2016, cessystèmes de sécurité vont passer de 100 à150 millions, ce qui signifie que le nombreZone de photolithographie dans les installations del’Alliance Crolles2 (Isère). Source : ST-Microélectronicsde capteurs MEMS par système va passerde 3 à 5,5 pendant cette période. Cetteaugmentation s'explique par le souci d'améliorerl'efficacité des systèmes de sécurité.Au même instant (mai 2011), la sociétéSTMicroelectronics annonce qu’elle muscleses capacités de production (plus de 3 millionsde capteurs par jour) pour accélérerla révolution des capteurs de mouvement.Benedetto Vigna, Directeur général dela division MEMS, Capteurs & ProduitsAnalogiques de Hautes Performances, préciseque "ST renforce son outil de productionpour anticiper et encourager l’adoption desMEMS dans des marchés à forte croissanceMesures électriques sous pointes de nanocomposants.Grâce à des micromanipulateurs, des pointesen or viennent établir un contact électriqueavec des nanoélectrodes par l’intermédiairede carrés d’or de 100 µm de côté. Source : CEA Letitels que la santé, les applications industrielleset l’automobile…".Ces capteurs MEMS sont fabriqués parle processus de micro-usinage en surfaceTHELMA (Thick Epi-Poly Layer forMicroactuators and Accelerometers), quiassocie des couches de silicium poly-cristallind’épaisseur et de finesse variables pourles structures et les interconnexions. Leprocédé complémentaire VENSENS (VeniceSensor) permet quant à lui d’intégrer unecavité dans le silicium monocristallin pourréaliser des capteurs de pression ultracompacts.Des MEMS aux NEMSAprès 25 ans d’innovations et de développementde ces dispositifs MEMS, le Leti du CEAGrenoble lance une nouvelle génération desystèmes microélectromécaniques à échellenanoscopique : les NEMS. Les études portentsur le développement de systèmes électromécaniquesde taille nanométrique, pouvantdétecter une quantité infime de matière, parexemple, quelques molécules de gaz. De telscapteurs fonctionnent comme des "nez ultrasensibles",capables de détecter de manièreprécoce les biomarqueurs spécifiques decertaines maladies, comme le cancer du poumon.Les capteurs NEMS pourraient aiderà détecter des agents chimiques et autressubstances dangereuses, et même offrir auxmédecins de nouveaux outils de diagnosticnon-invasifs. Les chercheurs envisagent desfuturs capteurs qui pourraient, par exemple,alerter les médecins dès les premiers signesde cancer du poumon, en détectant les marqueurschimiques associés à la maladie dansle souffle du patient. ■Jean-Yves CatherinMicronora informations - janvier 201213
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