Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

T TH HÈ ÈS SE E En vue de l'obtention du D DO OC CT TO OR RA AT T D DE E L L’ ’

T TH HÈ ÈS SE E En vue de l'obtention du D DO OC CT TO OR RA AT T D DE E L L’ ’U UN NI IV VE ER RS SI IT TÉ É D DE E T TO OU UL LO OU US SE E Délivré par l'Université Toulouse III - Paul Sabatier Discipline ou spécialité : Matériaux, technologie des composants pour l'électronique JURY Alain CAZARRE Professeur de l'université Paul Sabatier - Toulouse III Président Jérôme DELAMARE Professeur des universités, INP Grenoble Rapporteur Manel PUIG-VIDAL Professeur de l'université de Barcelone (Espagne) Rapporteur Alain GRELIER PROTAC.sa, la ferté st-Aubin Examinateur Pascal TROUILLOT PROTAC.sa, la ferté st-Aubin Examinateur Ecole doctorale : Génie Electrique, Electronique, Télécommunications Unité de recherche : Laboratoire d’Analyse et d’Architecture des Systèmes du CNRS Directeur(s) de Thèse : Carole ROSSI / Daniel ESTEVE Présentée et soutenue par Amar CHAALANE Le 21 NOVEMBRE 2008 Titre : MICROSYSTEME DE PROPULSION A PROPERGOL SOLIDE SUR SILICIUM : APPLICATION AU CONTROLE D'ASSIETE DE MICRODRONE UNIVERSITE TOULOUSE III – PAUL SABATIER Laboratoire d’Analyse et d’Architecture des Systèmes du CNRS T H E S E en vue de l’obtention du DOCTORAT DE L'UNIVERSITE DE TOULOUSE délivré par l’Université Toulouse III – Paul Sabatier Ecole doctorale : Génie Electrique, Electronique, Télécommunications Discipline : Matériaux, technologie des composants pour l’électronique présentée et soutenue par Amar CHAALANE le 21 novembre 2008 Titre : MICROSYSTEME DE PROPULSION A PROPERGOL SOLIDE SUR SILICIUM : APPLICATION AU CONTROLE D’ASSIETE DE MICRODRONE Directeurs de thèse : Carole ROSSI et Daniel ESTEVE JURY Alain CAZARRE Professeur de l’université Paul Sabatier – Toulouse III Président Jérôme DELAMARE Professeur des universités, INP Grenoble Rapporteur Manel PUIG-VIDAL Professeur de l’université de Barcelone (Espagne) Rapporteur Alain GRELIER PROTAC.sa, la ferté st-Aubin Examinateur Pascal TROUILLOT PROTAC.sa, la ferté st-Aubin Examinateur REMERCIEMENT Ces travaux de thèse ont été effectués dans le cadre d’un projet financé par la DGA (Délégation Générale pour l’Armement) en partenariat avec la société PROTAC du groupe THALES, au sein du LAAS (Laboratoire d’Analyse et d’architecture des Système du CNRS), dans du groupe MIS (Microsystèmes et Intégration des Systèmes), devenu par la suite groupe N2IS (Nano-Ingénierie et Intégration des Systèmes). Je tiens tout d’abord à remercier Messieurs Jean-Claude LAPRIE, Malik GHALLAB et Raja CHATILA, directeurs successifs du LAAS-CNRS qui, depuis mon arrivée en 2002, m’ont accueilli pour un stage de D.E.A puis pour ces travaux de recherche sur les micro-actionneurs pyrotechniques ‘Pyro MEMS’ au sein de ce laboratoire d’excellence. Je remercie aussi les responsables successifs de l’école doctorale GEET, Messieurs Augustin MARTINEZ et Jacques GRAFFEUIL, pour leur engagement dans notre formation doctorale. Je souhaite exprimer ma profonde gratitude aux membres du jury pour l’intérêt qu’ils ont porté à mes travaux de recherche et pour avoir accepter à les évaluer. Je remercie Alain CAZARRE, professeurs à l’université Paul Sabatier –Toulouse III, qui ma convaincue de venir faire un stage de D.E.A au LAAS, d’avoir accepté de présider ce jury. Je remercie sincèrement Monsieur Jérome DELAMARE, professeur des universités à INP Grenoble ainsi que Manel PUIG-VIDAL, professeur à l’université de Barcelone et partenaire au projet européen Micropyros, pour avoir accepté de se plonger dans la lecture minutieuse de l’ensemble de mes travaux et d’en être les rapporteurs. Mes plus profonds remerciements vont naturellement à la gentillesse de Carole R0SSI, chargé de cherche au CNRS, personnage principale et spéciale, qui ma accompagné et guider pour ainsi dire tout le long de cette aventure, émaillée de joies mais aussi de moment plus difficiles, au cours desquels sont expérience, notamment en encadrement, et ses encouragements m’ont été plus que précieux. Je suis reconnaissant et admiratif de la combativité dont elle a fait preuve pour qu’ont puisse sortir la première belle courbe de poussé. Sa disponibilité et sa créativité ont été déterminantes dans la conduite de projets nationaux et internationaux. Je suis heureux de lui dire ici tout ce que le lui dois. J’exprime ma profonde reconnaissance à Daniel ESTEVE, directeur de recherche au CNRS, un Homme de qualités scientifiques et humaines exceptionnels, pour la confiance qu’il ma témoigné en acceptant la direction de ma thèse. Travailler à ces côtés a constitué pour moi une source inépuisable de motivation et d’inspiration. Daniel, je vous aime ! Merci pour tout… Les pages qui suivent doivent beaucoup à de nombreux échanges, collaborations et discussions avec nos partenaires de projet ‘DRONES’. Je tiens à remercier donc W. FULLER de la DGA, Alain GRELIER, Pascal TROUILLOT, Julia SARAMAGO et Didier ZANELLI de PROTAC. J’adresse également tous mes remerciements à tous les membres du projet européen Micropyros dans le cadre duquel s’inscrivait une partie de mes travaux de thèse, non reportée dans ce manuscrit. Je remercie en particulier D. BRIAND et P.Q. PHAM de l’IMT Neuchâtel (Suisse), N.F. DE ROOIJ, J. KOHLER, K. JONSSON, H. KRATZ de l’Université d’Uppsala (Suède), P. MIRIBEL, E. MONTANE et J.SAMITIER du laboratoire SIC, Université de Barcelone (Espagne). Le travail présenté ici comporte de nombreux aspects technologiques impliquant des acteurs ne bénéficiant pas toujours de l’éclairage qu’ils méritent. Merci donc à tout les membres du service Techniques et Equipements Appliqués à la Micro-électronique (TEAM) pour leur soutien technique quotidien dans la plate-forme technologique du LAAS. Je souhaite plus particulièrement remercier Norbert FABRE, responsable TEAM, pour la formation en salle blanche, Pierre-François CALMON pour la fabrication des masques, Laurent BOUSCAYROL pour les oxydations thermiques, les dépôts LPCVD et les recuits de redistribution des dopants, Bernard ROUSSET pour les dépôts PECVD, Françoise et Monique BENOIT en zone photolithographie pour les bons conseils. Je remercie également Pascal DUBREUIL et Laurent JALABERT pour les gravures RIE et DRIE, Ludovic SALVAGNAC et Sébastien PINAUD pour les métallisations, Jean-Baptiste DOUCET pour ces compétences en chimie, Davide BOURELLE pour le process de la résine épaisse de 15µm (recette magique !). Un grand merci à Hugues GRANIER pour les implantations ioniques ainsi que pour les jours passé ensemble pour la mise au point d’un processus d’assemblage Flip-Chip automatisé, Thierry DO CONTO et David COLIN pour les découpes et les montages, Franck CARCENAC pour la formation au MEB et l’observation des premières échantillons et Xavier DOLLAT pour l’usinage des céramiques. Je ne saurais oublier dans ces remerciements mes collègues de bureau, Léonard JELOAICA, R2my MAURICE, Marie …. Je remercie aussi Benoit LARANGOT, Pierre PENNARUM, Gustavo ARDILA RODRIGEZ, Hélène PEZOUS, Christophe ESCARBIA, Daisuke SAYA, Thierry CAMPS, Bruno JAMMES, Georges LANDA, Ali BOUKABACHE,…etc (la liste est longue !) Je remercie chaleureusement khouya Ahmed DKHISSI, Mohamed SAADAOUI, Younes LAMRANI, Mohammed LAMHAMDI, Rachid BOUAZIZ, Ahmed MAHI, Imad MOKHTARI, Adel WARDANI. Je tiens également à exprimer ma reconnaissance envers les Professeurs Abd-El-Kader SAHRAOUI, Gay ABLART, Djillali MAHI, Mehdi DJAFARI ROUHANI, Antoine MARTY, Abdelaziz DOGHMANE, Zahia HADJOUB pour leurs formations, leurs conseils et leurs soutiens scientifique et moral. Je présente par avance mes excuses aux personnes oubliées dans la liste ci-dessus ; je voudrais inclure dans ces remerciements les membres des services administratifs et techniques du LAAS pour le temps gagné grâce à leur aide précieuse et pour leur contribution conviviale du laboratoire. En fin, je terminerai par une pensé affectueuse pour mes proches, notamment ma mère, femme exemplaire à mes yeux, qui ma épaulée tout le long de ma scolarité, et durant une bonne partie de ma thèse, et, mon père qui ma encourager et supporter jusqu’au bout, pour tous les projets dans lesquels je me suis impliqué d’une manière ou d’une autre. Le leurs dois bien plus que je ne saurai jamais exprimer. * * * A MES PARENTS, HAFIZA ET LABIDI A MES SOEURES ET FRERES … AUX ENFANTS DE LA PRISON A CIEL OUVERT LISTE DES PUBLICATIONS Revues Scientifiques 1. C.ROSSI, B.LARANGOT, D.LAGRANGE, A.CHAALANE, D.ESTEVE, Final characterizations of millimeter scale pyrotechnical microthrusters. Rapport LAAS N°04448, Sensors and Actuators A, Vol.121, N°2, pp.508-514, Juin 2005. 2. C.ROSSI, B.LARANGOT, P.Q.PHAM, D.BRIAND, N.F.DE ROOIJ, M.PUIG VIDAL, J.SAMITIER, A.CHAALANE, Solid propellant microthrusters on silicon: design, modelling, fabrication and testing. Rapport LAAS N°04645, Journal of Microelectromechanical Systems, Vol.15, N°6, pp.1805-1815, Décembre 2006. 3. A.CHAALANE, C.ROSSI, D.ESTEVE, The formulation and testing of new solid propellant mixture (DB+x%BP) for a new MEMS-based microthruster. Rapport LAAS N°07341, Sensors and Actuators A, Vol.138, N°1, pp.161-166, Juillet 2007. Manifestations avec actes 1. B.LARANGOT, A.CHAALANE, V.CONEDERA , P.DUBREUIL , P.F.CALMON , C.ROSSI, Ignition and combustion investigation on pyrotechnical microthruster. Rapport LAAS N°03259, 17th European Conference on Solid-State Transducers (EUROSENSORS XVII), Guimaraes (Portugal), 21-24 Septembre 2003, pp.744-747. 2. A.CHAALANE, B.LARANGOT , C.ROSSI , H.GRANIER, D.ESTEVE, Main directions of solid propellant micro-propulsion activity at LAAS. Rapport LAAS N°04248, CANEUS'04. Conference on Micro-Nano-Technologies for Aerospace Applications, Monterey (USA), 1-5 Novembre 2004, 8p. Manifestations avec actes à diffusion limitée 1. A.CHAALANE, B.LARANGOT, C.ROSSI, D.LAGRANGE, H.GRANIER, Etude de l'initiation de micropropulseurs à propergol solide pour nanosatellites. Rapport LAAS N°03385, Journées Nationales du Réseau de Recherche en Micro et Nano Technologies, Lille (France), 3-4 Novembre 2003, (Résumé). 2. C.ROSSI, A.CHAALANE, B.LARANGOT, V.CONEDERA, D.BRIAND, P.Q.PHAM, N.F.DE ROOIJ, J.KOHLER, K.JONSSON, H.KRATZ, M.PUIG VIDAL, P.MIRIBEL, E.MONTANE, J.SAMITIER, Pyrotechnical microthrusters for space application. Rapport LAAS N°03384, International Workshop on Micro and Nanotechnology for Power Generation and Energy Conversion Applications (PowerMEMS'2003), Makuhari uploads/Litterature/chaalane-amar.pdf