Nouveau concept de spectrométre de masse à base de réseaux de nanostructures résonantes

L'enjeu du travail est d'apporter une preuve de concept d'une architecture simplifiee de spectrometre en utilisant comme detecteur un reseau ultra-dense de NEMS associes a des elements de circuit CMOS afin d'amplifier le signal in situ et de les adresser individuellement. Depuis plusieurs annees, l'equipe du professeur Roukes a CALTECH a presente une demonstration de spectrometrie de masse avec un NEMS. En parallele, le CEA/LETI-MINATEC a developpe une approche de fabrication dite VLSI de NEMS et de simulation electromecanique de ces elements. Le premier but de la these est l'etude des phenomenes de bruit limitant la resolution en masse afin d'atteindre 10 Da au lieu des 1000 Da actuels sur des rangs de masses large allant de 10Da a 1MDa. Dans un second temps, La concept de spectrometrie de masse a base de NEMS est valide en comparant des spectres obtenus sur des nano-agregats de quelques nanometres de diametres avec ceux fournis par un spectrometre de masse temps-de-vol conventionnel. Puis, un systeme d'adressage frequentiel de reseau de NEMS est mis en place pour permettre la mesure quasi simultanee de 20 resonateurs. Enfin, le reseau de NEMS est insere dans le banc de nano-aggregats pour mesurer 20 spectres de masses en parallele et valider une premiere preuve de concept.