Capteur et nanogenerateur

Dispositif piézoélectrique à nanofils ZnO
Les dispositifs piézoélectriques (PZ) connaissent un intérêt croissant en tant que micro-source d’énergie par la récupération d’énergie ambiante et que capteurs via l’effet PZ direct. En tant que matériau composé d’éléments abondants, peu cher et biocompatible, l’oxyde de zinc (ZnO) possède de nombreux atouts, comme de forts coefficients PZ pour un semiconducteur et une intégration compatible sur silicium. L’une des limites majeures du ZnO demeure toutefois son fort dopage résiduel de type n, qui mène à une densité importante de porteurs de charge écrantant le potentiel PZ généré sous sollicitations mécaniques. Les valeurs typiques de potentiel PZ généré sont ainsi de l’ordre de quelques dizaines de mV, ce qui diminue d’autant l’efficacité des dispositifs de micro-source d’énergie et la sensibilité des capteurs.

Les enjeux majeurs vise donc à réduire significativement le dopage résiduel de type n dans le ZnO afin de limiter le plus possible la densité de porteurs libres et l’optimisation de procédé technologique pour réaliser un nanogénerateur ou un capteur d’empreintes digitales.