Capteurs de gaz oxydants à base de phosphure d'indium (InP) monocristallin : application à l'évaluation de la pollution atmosphérique en milieu urbain

Ce travail traite de l'utilisation de capteurs chimiques a base d'InP pour detecter NO2 et O3. Une revue des techniques courantes utilisees pour la surveillance des polluants de l'air est d'abord presentee et leurs performances sont comparees avec celles obtenues pour des capteurs de gaz a semi-conducteurs. Les proprietes electriques des contacts Schottky sont ensuite decrites ainsi que leur utilisation comme capteurs de gaz. Une nouvelle application des pseudo-jonctions Schottky (diodes Schottky aux caracteristiques electriques ameliorees) est finalement evoquee, conduisant a des performances de detection particulieres (sensibilite elevee vis a vis d'especes oxydantes/reductrices). Les resultats experimentaux obtenus sur des capteurs de gaz de type resistif ou diode Schottky sont presentes, avec comme but ultime des applications de surveillance de la qualite de l'air en exterieur. Les deux dispositifs presentent des proprietes capteur similaires, consequences de la nature de l'element sensible (une fine couche d'InP de type n), et sont sensibles aux gaz fortement oxydants tels que le dioxyde d'azote ou l'ozone. L'influence de differents parametres (temperature de travail, especes interferentes, vieillissement) a ete soigneusement analysee. Les conclusions tirees de cette etude montrent que les deux dispositifs peuvent etre utilises lors de campagnes de mesure de la qualite de l'air pour mesurer le niveau global des concentrations en O3 et NO2. La courbe de calibration deduite d'une modelisation simple des interactions NO2/InP (n) peut etre exploitee pour discriminer l'influence de chaque gaz sur la resistance du capteur. D'autre part, les pseudo-Schottky realisees sur les substrats d' InP de type p ont revele des proprietes de detection interessantes, plus particulierement au niveau de la sensibilite, mais souffrent de problemes de vieillissement limitant leurs performances a long terme.