Soutenance de thèse Abed Albaset TALEB

Cette thèse porte sur le développement de nouveaux capteurs (GrFET) constitué d’un transistor à effet de champ (FET) intégrant comme élément de détection un graphène monocouche obtenu par dépôt chimique en phase gazeuse (CVD). L’application est la détection de micropolluants des eaux, en particulier celle du plomb Pb(II). Actuellement, la qualité des eaux est évaluée par prélèvement sur site puis analyses en laboratoire, induisant des coûts et des délais incompatibles avec le suivi des micropolluants préconisé dans la directive européenne sur l’eau (DCE). Le développement de nouvelles générations de capteurs, comme les microcapteurs de type GrFET, ou les microcapteurs électrochimiques à électrode de graphène CVD (GrE), pourrait permettre un déploiement à grande échelle conduisant à une intensification des points de mesure et de leur fréquence si ces dispositifs répondent au cahier des charges de la DCE notamment en termes de limites de détection. Pour atteindre ces performances, il est nécessaire d’améliorer la sensibilité et la sélectivité des capteurs FET ou électrochimiques. Cette amélioration peut être obtenue par une sélection minutieuse du matériau de l'électrode et de la fonctionnalisation de sa surface. Dans les travaux présentés, le développement de capteurs environnementaux à base de graphène CVD doit répondre à cette problématique de détection sur site. La première phase de développement de ces capteurs, notamment du GrFET, a porté sur l’optimisation des différentes étapes de fabrication en salle blanche et à la caractérisation des propriétés électriques et optiques de la couche de graphène du transistor GrFET. L’expérience acquise dans la préparation des GrFET a permis d’obtenir, par la suite, les microélectrodes en graphène CVD, éléments de base du développement des microcapteurs électrochimiques GrE. Le graphène des GrFET et des électrodes GrE a dû ensuite être fonctionnalisé. Les deux technologies de capteurs ont, postérieurement à la fonctionnalisation, été appliquées à la détection du plomb Pb(II) dans l’eau. Les microcapteurs GrFET et électrochimique GrE ont permis d’atteindre des limites de détection (LOD) et de quantification (LOQ) très prometteuses pour l’application visée.