Capteurs de déformation sur substrat souple pour des applications en santé

This work focuses on the processing of mechanical sensors on flexible substrates. The devices are designed and optimized with the objective of detecting small deformations in real time. They can be applied for health signal acquisition, in particular small electrophysiological signals that can be detected by deformation, for example on the surface of the skin. The work includes the technological development of sensors made of microcrystalline silicon deposited by PECVD or ICPCVD on very thin flexible substrates (Kapton 25 µm thick). For each type of deposition, mechanical stress studies are presented, in particular through the determination of the gauge factor. The dynamic characterization of the sensors is carried out through the development of a specific test bench for reproducible real-time deformation measurements. The results make it possible to determine optimized geometries, capable of monitoring complex deformations in real time, up to ECG-type signals. Sensor matrices are also produced and tested.Ce travail de recherche porte sur la fabrication de microcapteurs de déformation sur substrat souple. Les dispositifs sont élaborés et optimisés dans l’objectif de détecter de faibles déformations en temps réel et peuvent trouver des applications en santé en particulier via l’acquisition de faibles signaux électrophysiologiques pouvant être détectés par une déformation, par exemple à la surface de la peau. Le travail comprend le développement technologique des capteurs réalisés sur des substrats souples de très faible épaisseur (Kapton de 25 µm d’épaisseur), à partir de silicium microcristallin déposé par PECVD ou par ICPCVD. Pour chaque type de dépôt, les études de contraintes mécaniques et de stress sont exposées, en particulier via la détermination du facteur de jauge. La caractérisation dynamique des capteurs est réalisée via le développement d’un banc de test spécifique pour les mesures reproductibles de déformation. Les résultats permettent de déterminer des géométries optimisées, capables de suivre en temps réel des déformations complexes allant jusqu’aux signaux de type ECG. Des matrices de capteurs sont également réalisées et testées