République Algérienne Démocratique et Populaire

République Algérienne Démocratique et Populaire
Ministère de L’enseignement Supérieur Et de la Recherche Scientifique
Université Hadj lakhdar Batna
Faculté De Technologie
Département d’Electronique
Mémoire
Présenté pour l’obtention du diplôme de
MAGISTER en Electronique
Option:
Micro Electronique IC Design
Par
Mr Farah Seyf el islam
Thème
Modélisation d’un ENFET
Soutenu devant le jury composé de :
Dr DJEFFAL Fayçal
Prof.
Université de Batna
Président
Dr Zohir DIBI
Prof.
Université de Batna
Rapporteur
Dr BENHAYA Abd el hamid
Prof.
Université de Batna
Examinateur
Dr MAHAMDI Ramdane
Prof.
Université de Batna
Examinateur
Dr Abd el hafid CHAABI
Prof.
Université de Constantine
Examinateur

Remerciements
Je remercie ALLAH le Tout-puissant de m’avoir donné le courage, la volonté et la patience de
mener à terme ce présent travail.
Ce travail a été effectué sous la direction de monsieur Zohir DIBI, Professeur à l’Université de
Batna et vice recteur chargé de la pédagogie.
Je lui exprime particulièrement toute ma reconnaissance pour m’avoir fait bénéficier de ces
compétences scientifiques, ses qualités humaines et sa constante disponibilité.
J’exprime mes sincères remerciements à monsieur DJEFFAL Fayçal, Professeur à
l’Université de Batna, d’avoir accepté de présider le Jury de ce mémoire.
Je remercie sincèrement monsieur MAHAMDI Ramdane et BENHAYA Abd el hamid
Professeurs à l’Université de Batna et monsieur Abd el hafid CHAABI Professeur à l’Université de
Constantine d’avoir accepter de faire partie du Jury et d’examiner mon travail.
Enfin j’exprime ma reconnaissance et ma sympathie à mes collègues de laboratoire de
l’électronique avancée (LEA), mes frères et mes amis.

A mes parents
A mes frères
A ma famille
A mes amis.

Table des
matières

ii
Table des matières
Table des matières ............................................................................................................ ii
Table des figures ............................................................................................................... ii
Introduction générale ......................................................................................................... 1
Chapitre I : Extension du fonctionnement du MOSFET au capteur ENFET .......... 6
I-1 Introduction .................................................................................................................. 6
I-2 Transistor MOSFET .................................................................................................... 6
I-2-1 Structure du Transistor MOSFET ................................................................. 7
I-2-2.Principe de fonctionnement .......................................................................... 7
I-2-3 Tension drain-source  faible (zone linéaire) ......................................... 11
I-2-4 Tension drain-source  élevée (zone de saturation) .............................. 12
I-2-5 Transconductance et conductance de drain ................................................ 13
I-2-6 Principaux paramètres des MOSFET ......................................................... 15
I-3 Capteur ISFET .......................................................................................................... 16
I-3-1 Principe de fonctionnement des ISFETs ................................................................ 16
I-3-2 Principe physico-chimique de détection ................................................................. 17
I-3-3 Détermination du potentiel chimique
0
............................................................... 18
I-3-3-1 Etude de l’interface solide-électrolyte ..................................................... 18
I-3-3-2 Interface Electrolyte-Isolant-Solide (EIS) ............................................... 22
I-4 Capteur ENFET : ....................................................................................................... 25
I-4-1.Historique et principe de fonctionnement des ENFETs ......................................... 25
I-4-1-1 Etude théorique ....................................................................................... 28
I-4-1-2 Détection d’un substrat à partir d’une enzyme........................................ 28
I-4-2 Détermination de C et de pH .................................................................................. 30
I-4-2-1 Détermination de la réponse potentiométrique de l’EnFET.................... 31
I-4-3 Etude de la créatinine ENFET ................................................................................ 31
Chapitre I : Extension du fonctionnement du MOSFET au capteur ENFET