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Abstract

In the first part of this document, a state of the art in the field of micro and nanoelectromechanical systems is proposed with emphasis on problems related to their reduction in size in terms of fabrication technologies, associated electronics, extrinsic and intrinsic sources of noise, signal-to-noise ratio... More specifically, the relevance of a miniaturization of electromechanical devices devoted to chemical or biological applications is evaluated by highlighting the prevailing role of surface and interface effects with respect to volume effects: energetic losses, thermodynamic equilibria, reaction kinetics& The particular case of biochips and biosensors is then presented: dynamic range of measurement, linear range, sensitivity, ultimate resolution. This state of the art enables us to establish, on the national and international level, the relative position our research activities, whose survey is drawn up in the second part. It is also aimed at justifying the choice of our long-term thematic orientations towards the field of nanobiotechnologies, these orientations being presented in the last part.

Résumé

Dans la première partie de ce mémoire, nous proposons un état de lart dans le domaine des micro et nanosystèmes électromécaniques en mettant en exergue les problématiques afférentes à leur réduction en taille en termes de technologies de fabrication, délectronique associée, de sources de bruit extrinsèques et intrinsèques, de rapport signal sur bruit... Plus spécifiquement, nous évaluons la pertinence dune miniaturisation des dispositifs électromécaniques pour des applications dans le domaine de la chimie ou de la biologie en soulignant le rôle prépondérant des effets de surface et dinterface par rapport aux effets de volume: pertes énergétiques, équilibres thermodynamiques, cinétiques de réaction& Le cas particulier des biopuces et des biocapteurs est ensuite abordé : dynamique de mesure, domaine de linéarité, sensibilité, résolution ultime. Cet état de lart nous permet de positionner, sur le plan national et international, nos activités de recherche, dont le bilan est dressé dans la deuxième partie. Il a également pour objectif de justifier le choix de nos orientations thématiques à plus long terme vers le domaine des nanobiotechnologies, ces orientations faisant lobjet dune dernière partie.

Mots-Clés / Keywords

Microsystèmes et nanosystèmes électromécaniques; Microtechnologies; Nanotechnologies; Actionneurs; Capteur; Biocapteurs; Biopuces; Nanobiotechnologies; Sensibilité; Résolution ultime; Micro-electromechanical systems; Nano-electromechanical systems; Actuators; Sensors; Biosensor; Biochips; Sensitivity; Ultimate resolution;