L électronique sur substrat souple
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- Pierre-Antoine Juneau
- il y a 8 ans
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1 Lyon Palais des Congrès le 12 février /28 L électronique sur substrat souple Tayeb Mohammed-Brahim Directeur du CCMO, Responsable du Département t Microélectronique i et Capteurs de l IETR (UMR-CNRS 6164) C C M O Centre Commun de Microélectronique de l Ouest Université de Rennes 1 SUPELEC Rennes INSA Rennes Pôle de Rennes du CNFM
2 Enjeux de l électronique sur substrat souple 2/15 Clavier souple Écran AMOLED Textiles intelligents OFET Batteries couches minces Brain Machine Interface Photovoltaïque organique e-paper RFID Milliards $ en Milliards $ en 2023 Source: IDTechEx
3 Fabrication de l électronique sur substrat souple 3/15 2 filières: Electronique fabriquée par des voies habituelles puis reportée sur substrat souple PET Electronique fabriquée directement sur substrat souple ENOVA Lyon T. MOHAMMED-BRAHIM T. Mohammed-Brahim
4 Fabrication de l électronique sur substrat souple 4/15 Matériaux: Silicium Écran OLED piloté par électronique Silicium Flexible Display Center Arizona 2009 Matériaux Organiques Capteur de position Kaltenbrunner, Nature 2013 Matériaux nanostructurés: Nanotubes de carbone, graphène,. Transistors Nanotubes de Carbone CEA-IEMN
5 Electronique Silicium Electronique Grande Surface Siliciumi 5/ m GEN m Part importante du marché mondial de l électronique VERRE Silicium non monocristallin amorphe Cristallisé Electronique à base de silicium amorphe ou polycristallin fabriquée entre 250 C et 600 C
6 Electronique Silicium fabriquée directement sur plastique 6/15 Tag RFID directement sur support plastique (IETR Rennes) Antenne Redresseur modulateur MHz Contact tredresseur Au µc-si Diode Schottky
7 Electronique Silicium fabriquée directement sur plastique Détection de forme directement sur support plastique avec une résolution spatiale de 200 µm (IETR Rennes) 7/15 Cylindre de 1 mm de diamètre de surface non plane
8 Electronique Silicium fabriquée directement sur plastique Détection de forme directement sur support plastique avec une résolution spatiale de 200 µm (IETR Rennes) Jauges de contraintes 6 jauges mesurées 10 fois avant et après déformations successives à des rayons décroissants de 2,5 cm à 0,5 cm en tension et en compression. 8/15 2 W=1000µm R (k ) Distance entre contacts (µm) Très bon retour des résistances à leurs valeurs initiales: Grande fiabilité des Jauges en silicium
9 Electronique Silicium fabriquée directement sur plastique Détection de forme directement sur support plastique avec une résolution spatiale de 200 µm (IETR Rennes) 9/15 Analyse de l occlusion dentaire Nécessité d une grande résolution spatiale : nécessité de techniques photolithographiques sur silicium Empreinte du pied Résolution spatiale moindre: possibilité d utiliser d autres matériaux que le silicium
10 «Petites molécules»: Dépôt par évaporation Electronique organique Polymères: Utilisation de solutions 10/15 Spin-coating Doctor blading Ink-jet printing avantages : bon contrôle de l épaisseur dépôt sous vide, propre structures multicouches li désavantages : Petite surface nécessité du vide ENOVA Lyon T. MOHAMMED-BRAHIM T. Mohammed-Brahim
11 Electronique à base de matériaux organiques Application la plus avancée: Affichage par OLEDs (Diodes Electroluminescentes Organiques) 11/15 Sony : marché fin de 2007 TV 11 organic panel Samsung LG Commercialisés tous les 2 durant l été 2013 MAIS arrêté en 2011
12 Electronique à base de matériaux organiques Circuits électroniques organiques Transistors à effet de champ: OTFT ou OFET 12/15 1 er Processeur: IMEC (2011) 4000 transistors et circuit logique de 8 bits Performance des années 70 CEA 2011
13 Electronique à base de matériaux organiques Capteurs organiques 13/15 Fréquence de travail de l électronique organique faible (100Hz à 1 khz), cependant suffisante pour accompagner des capteurs de grandeurs à l échelle humaine YOKOTA et al.:ieee ED 59 (2012)
14 Electronique à base de matériaux organiques 14/15 Capteurs organiques Détection de la voix Détection du pouls X. Wang, Adv. Mater. 2013
15 Electronique à base de matériaux organiques Intérêt 15/15 Très grande flexibilité Kaltenbrunner, Nature 499, 2013 Electronique sur papier de bureau (80g/m 2 ) IETR
16 Système Electronique nomade Leger, souple, autonome Système Physique et son électronique Electronique sur substrat souple à fréquence élevée pour la transmission Centre Traitement et Décision
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