European Commission logo
français français
CORDIS - Résultats de la recherche de l’UE
CORDIS

New sensor devices based on soft chemistry assisted nanostructured functional oxides on Si integrated systems

Description du projet

Développer des dispositifs de capteurs durables de taille nanométrique

Les matériaux piézoélectriques sont utilisés dans des applications quotidiennes allant des imprimantes à jet d’encre aux générateurs d’ultrasons. Ils sont les éléments clés des capteurs de mouvement et des résonateurs que l’on trouve dans les nœuds de capteurs des réseaux sans fil. Malheureusement, la production croissante des matériaux piézoélectriques n’est pas durable. Pour résoudre ce problème, le projet SENSiSOFT, financé par l’UE, a pour objectif de développer des dispositifs piézoélectriques de taille nanométrique, avec une limite inhabituelle pour les capteurs mécaniques sans fil. Il y parviendra grâce à l’intégration chimique directe et combinée de matériaux nanostructurés de quartz, de pérovskite et de hollandite sur du silicium. Le projet ouvrira la voie à la production durable de dispositifs de détection piézoélectriques à base d’oxyde sur puce, abondants, inoffensifs et rentables.

Objectif

Piezoelectrics are the active elements of many everyday applications, from ink-jet printers to ultrasound generators, representing a billion euro industry. They are the key elements of motion sensors and resonators present in any wireless network sensor (WNS) node. However, an increased production of piezoelectrics in a sustainable way is to-date a milestone. SENSiSOFT proposes to come up with materials that can provide a solution to this problem: piezoelectric materials that are abundant, cheap and harmless. The aim of this project is to produce new piezoelectric devices of nanometer size with an unusual limit for wireless mechanical sensors, using direct and combined chemical integration of quartz, perovskite and hollandites materials as nanostructured epitaxial thin films on silicon. This is a major challenge that demands bridging the gap between soft-chemistry and microfabrication techniques. Three strategies are proposed for this goal:
i) Implement a soft chemistry unified, monolithic process that will allow integrating epitaxial quartz, hollandite and perovskite oxide thin layers on silicon substrate with high piezoelectric response.
ii) Nanostructuration of piezoelectric epitaxial oxide thin films into controllable morphologies or nanostructures, in particular porous structure and 1D nanowires or nanorods, allowing excellent properties of oxides to be exploited to the fullest, mainly by avoiding clamping and improving its sensitivity.
iii) Fabrication of nanostructured SAW resonator-based and a LAMB-WAVE multisensor for monitoring mechanical parameters (mass, forces, pressure…). We will use MEMs technology in order to be able to define resonating structures (plates, membranes, bridges…) by silicon micromachining.
So, SENSiSOFT presents three innovative strategies to develop sensor devices capable to answer the metrology demand, with a detection threshold 10 to 100 times more sensitive resulting from a 1D and 2D configuration of novel piezoelectric oxides.

Régime de financement

ERC-STG - Starting Grant

Institution d’accueil

CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE CNRS
Contribution nette de l'UE
€ 1 499 360,00
Adresse
RUE MICHEL ANGE 3
75794 Paris
France

Voir sur la carte

Région
Ile-de-France Ile-de-France Paris
Type d’activité
Research Organisations
Liens
Coût total
€ 1 499 360,00

Bénéficiaires (1)