Depuis leur découverte, les propriétés des nanotubes de carbones ont largement été étudiées. L’étude de la pertinence scientifique et de la faisabilité d’un commutateur NEMS RF ohmique et capacitif constitue un axe de recherche dont les résultats seraient susceptibles d’être supérieurs aux performances des MEMS RF. Il existe trois géométries de commutateurs, la poutre, le pont et la pince. Cette thèse propose une étude approfondie d’un NEMS RF en configuration pince par une explication détaillée de l’ensemble des étapes de dimensionnement, de fabrication et de caractérisation. Une recherche bibliographique a défini les éléments théoriques indispensables à la maîtrise et à la cohérence de cette démarche scientifique. Différentes expérimentations en croissance de nanotubes de carbone par la méthode PECVD sur un empilement de différents matériaux susceptibles de composer le NEMS ont été réalisées pour aboutir à une structure répondant aux exigences physiques d’un NEMS RF et à la contrainte thermique de synthèse PECVD (600°C à 800°C). Les expérimentations effectuées en commutation sur des commutateurs NEMS illustrent la réalisation et le fonctionnement de ces structures. Les résultats encourageants en simulation hyperfréquence et la faisabilité de NEMS RF apportent une crédibilité à la poursuite de ces travaux, avec pour objectif, des mesures expérimentales en hyperfréquence confirmant ou infirmant les modèles théoriques et les simulations. / Since their discovery, the properties of carbon nanotubes have been widely studied. The study of scientific relevance and feasibility of an ohmic and capacitive RF NEMS represents an area of research whose results would likely exceed the performances of RF MEMS. There are three switch designs, the cantilever, the bridge and the tweezer. This thesis offers a comprehensive study of RF NEMS switch in a tweezer configuration with a detailed explanation of all phases of modelization, fabrication and characterization. A literature search set the necessary theoretical elements for the knowledge and the consistency of this scientific process. Various experiments on the carbon nanotubes growth by PECVD method on a stack of different materials likely to compose the NEMS have been realized to result in a structure meeting the physical specifications of a NEMS RF and the thermal stress in PECVD synthesis (600°C to 800°C). The commutation experiments carried out on the NEMS switch illustrate the fabrication and the operation of these structures. The encouraging results in high frequency simulation and the fabrication of RF NEMS have brought credibility to the continuation of this work, with the objective of experimental measurements at high frequency in order to confirm or refute the theoretical models and the software simulations.

La première partie de cette thèse est consacrée à l'étude par spectroscopie Raman de nanofils de silicium isolés fabriqués par CVD. L'analyse des spectres Raman indique la présence à la fois des phases du silicium cristallin (cSi) -520 cm-l et amorphe (aSi) - 470 cm-l qui forment une structure cœur-coquille (cSi-aSi). La température de Tcsi < Tasi est déterminée en fonction du rapport des intensités Stokes/anti-Stokes, de la position et de la largeur à mi-hauteur des pics Raman, On montre que le cœur des nanofils est en bon contact thermique avec le substrat, favorisant l'évacuation de chaleur. L'asymétrie de type Fano du pic à 520 cm-l permet en outre d'estimer le dopage au bore des nanofils silicium, de l'ordre de 10*19 cm-3. Dans la deuxième partie, une nouvelle approche d'assemblage de nanofils à partir de suspensions liquides est présentée. Elle est basée sur un dispositif de micro-pompe par diélectrophorèse à champ propagatif qui génère la polarisation à quadrature de phase par dispersion structurelle entre l'isolant capacitif de la matrice d'électrodes et le liquide faiblement conducteur. La spectroscopie d'impédance est utilisée, afin de détenniner la fréquence de croisement et de maximiser l'effet de pompage. La propagation et rotation des nanofils sont observées et interprétées en termes d'une compétition entre forces de pompage, de piégage et d'entraînement visqueux. Dans la troisième partie, une procédure de préparation des structures à nanofils suspendus basée sur la diélectrophorèse statique est présentée. Ces structures permettent (1) la réalisation de systèmes nanoélectromécaniques suspendus (e.g. pour biocapteurs) (2) pour tester le comportement de nanofils suspendus en tant que transistors, en couplage directement avec la spectrométrie Raman (variations de l'asymétrie de type Fano du pic 520cm-l en fonction de la tension de grille). / This work is divided into three sections. The fist part deals with the results of Raman scattering of well-separated silicon nanowires (SiNW) grown by CVD method and deposited on an Au surface. The Raman spectra analysis indicates the presence of two silicon phases: crystalline (cSi) - 520 cm-l and amorphous (aSi) - 470 cm-l, forming core (cSi) - shell (aSi) structure. The Raman spectra have been acquired from three points along cone shaped nanowires: base, centre and tip. Based on the Stokes/anti-Stokes intensity ratios, the position and full width at half maximum of the Raman peaks, temperatures of the Tasi > Tcsi was determined. It suggests that the nanowire cSi core is in a good thermal contact with the metallic substrate, thus improving the heat evacuation of the SiNW core, for which the thermal conductivity is known to be low. Additionally a boron doping of SiNW from Fano-like asymmetry of the peak at 520 cm-l was estimated at 10*19 cm-3. ln the second part a new approach to SiNWs manipulation is presented. At the beginning the travelling wave dielectrophoresis (twDEP) micro liquid pump design and work principle is presented. Our device is used to simultaneously pump a weakly ionic NW suspension and to trap and to rotate NWs. The rotation is out-of-plane with respect to the electrodes. To maximize liquid pumping the cross-over frequency of the RC replacement circuit representing the liquid conductivity and the insulating layer covering the electrodes was determined by impedance spectroscopy. The observed propagation and rotation of nanowires is explained by means of a frequency dependent competition between trapping and drag forces. ln the third part a procedure, based on static DEP, to prepare a suspended nanowire structures is presented. They are used for: (1) nanoelectromechanical systems (e.g.for a biosensor); (2) nanowire field effect transistor coupled to Raman spectrometer (to observe a change in asymmetry of Fanolike 520cm-1 peak in function of the gate voltage).