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Instrumentation, Mesure, Métrologie

1631-4670
Revue des Systèmes
 

 ARTICLE VOL 9/1-2 - 2009  - pp.37-57  - doi:10.3166/i2m.9.1-2.37-57
TITRE
Evaluation de l'élasticité de films minces par propagation d'ondes de Love. Application aux capteurs à ondes acoustiques

RÉSUMÉ

Un capteur à ondes de Love, fonctionnant dans la gamme 130-260 MHz, a été configuré en plateforme de caractérisation pour estimer le module de rigidité transverse et la masse volumique de films minces dédiés à des applications capteurs. La méthode de détermination repose sur la corrélation entre des mesures expérimentales de la vitesse de phase du dispositif et des résultats de simulations numériques issus d'une modélisation physique avancée inspirée de la théorie des matrices de transfert. Les premiers tests ont été réalisés sur un film de SiO2 de 4 µm d'épaisseur pour lequel le module de rigidité transverse a été évalué à 25,1 ± 0,7 GPa. La méthode sous-estime de 6 % la masse volumique des échantillons et donne une valeur précise du module de rigidité transverse, qui concorde avec les données de la littérature et avec les mesures expérimentales.

ABSTRACT

A guided SH-SAW sensor has been used as a characterization platform to assess the shear modulus and the density of thin films used in sensor applications in the frequency range 130-260 MHz. The principle of the presented method lies in relating experimental measurements of the device phase velocity to the results of numerical simulations of an accurate physical model based on the theory of transfer matrices. First tests were carried out on a 4 µm thin SiO2 film, and showed a shear modulus of 25.1 ± 0.7 GPa and a 6% underestimated density. The shear modulus resulting from the method is in good agreement with literature and experimental data.

AUTEUR(S)
Angélique TETELIN, Laurianne BLANC, Céline ZIMMERMANN, Corinne DEJOUS, Jacques PISTRÉ, Dominique REBIÈRE

MOTS-CLÉS
capteurs à ondes acoustiques, ondes de Love, module de rigidité transverse, propriétés élastiques des films.

KEYWORDS
acoustic wave sensors, Love waves, shear modulus, thin film elastic properties.

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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