Conception et réalisation d`une matrice de microéjecteur thermique

N° d’ordre : 2208
THESE
présentée
pour obtenir
LE TITRE DE DOCTEUR DE L’INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE TOULOUSE
École doctorale : Génie Electrique, Electronique et Télécommunication
Spécialité : "Conception des circuits microélectroniques et microsystèmes" (CCMM)
Par Mr David JUGIEU
Titre de la thèse CONCEPTION ET REALISATION D’UNE MATRICE DE
MICROEJECTEUR THERMIQUE ADRESSABLE
INDIVIDUELLEMENT POUR LA FONCTIONNALISATION DE BIOPUCE.
Soutenue le 15 Mars 2005 devant le jury composé de :
MM. C.COLIN Présidente
MM. A.M. GUE Directeur de thèse
MM. M. LALLEMAND Rapporteur
M. D. COLLARD Rapporteur
MM. C. COLIN Membre
M. J.M. DORKEL Membre
M. T. CAMPS Invité

LISTE DES SYMBOLES
l
a Inertance de la région liquide
e Épaisseur de la couche conductrice
()
xE r Champ électrique
ε
Émissivité
F
r
Densité de flux
h Coefficient de convection
I
Intensité
J Taux de nucléation
a
J Nombre de Jacob
)(xJ
r
r
Flux de courant
k Conductivité thermique
B
k Constante de Boltzmann
L Chaleur latente
L Longueur de la résistance
l
M Masse molaire du liquide
i
N Nombre de carré de la zone i
A
N Nombre d’Avogadro
n Nombre de barrette
SAT
P Pression saturante
0
P Pression du liquide à l’état initial
total
P Puissance totale
actif
P Puissance active
()
xq r Densité de flux de chaleur
()
tR Taux de croissance
R
Résistance
carré
R Résistance par carré
total
R Résistance totale
actif
R Résistance de la zone active

carrédiff
R Résistance par carré de la zone diffusée
implcarrédiode
R Résistance par carré de la zone implanté localement
tifimpcarrérésis
R Résistance par carré de la zone implanté pleine plaque
carréN
R Résistance par carré de la zone implanté de type N
carréP
R Résistance par carré de la zone implanté de type P
l
ρ
Densité du liquide
v
ρ
Densité de la vapeur
ρ
Résistivité électrique
S Section de la résistance
σ
Conductivité électrique
t
σ
Constante de Stephan-Boltzman
t Temps
T
Température
amb
T Température ambiante
0
T Température du liquide à l’état initial
v
T Température de la vapeur
SAT
T Température de saturation
U Différence de potentiel électrique
V Tension appliquée aux bornes de la résistance chauffante
t
V Tension de seuil
p
V Tension parasite
f
V Tension de fonctionnement
seuil
V Tension seuil
gi
V Tension du groupe i
app
V Tension appliquée
i
V Tension mesuré i

Sommaire
INTRODUCTION -1-
CHAPITRE I
I - DÉFINITION D’UNE PUCE ADN -4-
I.1 - Structure de l’ADN : Rappels -4-
I.2 - Puce à ADN : Structure et principe de fonctionnement -6-
II - LES TECHNIQUES DE FABRICATION DE PUCE ADN -7-
III – LES EJECTEURS THERMIQUES -11-
III.1 - Principe de fonctionnement -11-
III.2 - Etat de l’art -12-
III.2.1 - Ejecteur de type « Roofshooter » -13-
III.2.2 - Ejecteur de type « Backshooter » -15-
III.2.3 - Ejecteur à valves virtuelles -16-
III.2.4 - Ejecteur à parois adiabatiques -19-
III.2.5 - Ejecteur sans bulles -20-
III.3 – Conclusions -21-
IV – POSITIONNEMENT DU PROBLEME -21-
V - MICRO EJECTEUR MATRICIEL POUR LA SYNTHESE IN SITU DE L’ADN SUR
LES BIO PUCES -23-
V.1 - Travaux antérieurs -23-
V.2 – Prospective de travail -26-
REFERENCE -27-