Brevet FR2872914A1 — publié le 20060113

Capteur pour la détection et/ou la mesure d'une concentration de charges électriques contenues dans une ambiance, utilisations et procédé de fabrication correspondants. 1. Domaine de l'invention Le domaine de l'invention est celui des capteurs chimiques ou biologiques pouvant être utilisés dans des ambiances gazeuses ou liquides. Plus précisément, l'invention concerne un capteur de très grande sensibilité pour la détection et/ou la mesure d'une concentration de charges électriques présentes dans une ambiance gazeuse ou liquide. Le capteur de l'invention appartient à la catégorie des capteurs comprenant une structure de transistor à effet de champ comprenant un pont qui forme la grille et est suspendu au-dessus d'une couche active située entre des zones de drain et de source. L'invention a de nombreuses applications, telles que par exemple des capteurs sensibles au NH3, au NO2, à l'humidité, à la fumée, dans des ambiances gazeuses, ou encore des capteurs sensibles au pH de solutions, dans des ambiances liquides. Plus généralement, elle peut s'appliquer dans toute ambiance, gaz ou liquide, contenant des charges électriques. En revanche, il est important de noter que la présente invention ne s'applique pas aux ambiances électriquement neutres. 2. Art antérieur L'histoire du transistor à effet de champ (ou FET, pour Field Effect Transistor en anglais) chimiquement sensible a commencé il y a 30 ans. Elle regroupe des structures sensibles aux gaz dans des ambiances gazeuses, ainsi que des structures sensibles aux ions dans des ambiances liquides. De façon classique, une structure de transistor à effet de champ (structure FET) 25 sensible aux gaz est réalisée en utilisant: - soit une grille perméable, réalisée en paladium ou polymères, et placée contre la couche active située entre les zones de drain et de source, de sorte que le gaz atteigne la couche active en passant par des ouvertures traversant la grille perméable; soit une grille suspendue (aussi appelée pont suspendu ) qui permet la présence de gaz dans la zone appelée air-gap comprise entre la grille et la couche active située entre les zones de drain et de source, ou entre la grille et une couche isolante déposée sur la couche active. La structure FET à grille suspendue a été décrite par J. Janata dans un brevet US n 4,411,741 (1983). Cette structure utilise un transistor 1-ET classique de type P en silicium monocristallin avec une grille métallique, suspendue et trouée, formant un pont. Le paramètre sensible est le travail de sortie du pont 'qui varie en fonction de l'adsorption de dipôles contenus dans le fluide, imposant également une variation de la tension de bandes plates de la structure. Un autre brevet [S.C. Pyke, brevet US n 4,671,852 (1987)1 décrit une méthode pour fabriquer un rET chimiquement sensible à grille suspendue, basée sur la suppression d'une couche sacrificielle. Comme pour le brevet précédent, une grille métallique est utilisée pour le pont suspendu. B. Flietner, T. Doll, J. Lechner, M. Leu et I. Eisele (Sensors and Actuators B, 18-19 (1994) pp. 632-636) ont proposé un FET à grille suspendue hybride (Hybrid suspended-gate FET: HSGFET) permettant de déposer facilement des couches sensibles entre la grille et le canal du transistor. Dans ce procédé, la grille est fabriquée séparément et est ensuite fixée sur le FET sans grille précédemment fabriquée. A la suite de ces brevets, un nombre important de publications et de brevets ont été réalisés dans le but d'optimiser la structure du FET à grille suspendue sensible aux gaz. Ces travaux ont pour la plupart porté sur l'optimisation des matériaux utilisés pour réaliser la couche sensible. La sensibilité aux gaz de ces structures FET connue s'explique par la variation du travail de sortie de la couche sensible lors de l'exposition aux gaz, qui produit un déplacement de la tension de seuil. La structure sensible aux ions dans une ambiance liquide (ou solution) est appelée Bergveld's Ion Sensitive FET (ISFET). Il s'agit d'une structure sans grille, comprënant d'une part une couche sensible, qui recouvre l'isolant sur le canal, et d'autre part une électrode de référence plongée dans la solution et fixant la polarisation de grille. Bien que la première publication sur cette structure soit de P. Bergveld ["Development of an ion-sensitive solid -state device for neurophysiological measurements", IEEE Trans. Biomed. Eng. 17 (1970) pp. 70-71] , le premier brevet est dû à C.C. Johnson, S.D. Moss, J.A. Janata, "Selective chemical sensitive FET Transducers, US. Patent 4,020,830 (1977) . Depuis ce brevet, plus de 500 publications et 150 brevets ont été dédiés aux ISFET. Les principaux sujets abordés concernent l'amélioration de la sensibilité et la sélectivité de la couche sensible, (US. Patents 5,319, 226 / 5,350,701 / 5,387,328), l'étude de la dérive ainsi que l'effet de la température et l'utilisation d'une structure FET de référence (J.M. Chovelon, Sensors and Actuators B8 (1992) pp. 221-225). Comme pour les structures FET sensibles aux gaz, la sensibilité des ISFET s'explique par la variation de la tension de seuil induite par la variation de la tension de bandes plates VFB. VFB s'exprime par: VFB = Vref - o - el - où Vref est la contribution de l'électrode de référence, ,sol le potentiel dipolaire de surface de la solution, qfp le potentiel de surface à l'interface entre l'isolant et la solution, cs le travail de sortie du semiconducteur. Seul 111 p est sensible à la valeur du pH. La relation To - pH est donnée par (R.E.G. van Hal, J.C.T. Eijkel, P. Berveld, "A general model to describe the electrostatic potential at electrolyte/oxide interfaces", Adv. Colloid. Interface Sci. 69 (1996) pp. 31-62) : ât'0 = - 2.3 kTa apHBulk q où a est un paramètre sans dimension, compris entre 0 et 1. Lorsque a est égal à 1, la sensibilité maximale de 59 mV/pH, appelée sensibilité de Nernst, est atteinte. Aucun brevet et aucune publication n'ont reporté de sensibilité plus élevée sans utiliser de circuit d'amplification. Un inconvénient des capteurs connus comprenant une structure de transistor à effet de champ est qu'ils présentent une sensibilité limitée. Typiquement, cette sensibilité est limitée à 59 mV/pH dans le cas d'une ambiance liquide. 3. Objectifs de l'invention L'invention a notamment pour objectif de pallier ces différents inconvénients de l'état de la technique. Plus précisément, l'un des objectifs de la présente invention, dans au moins un mode de réalisation, est de fournir un capteur comprenant une structure de transistor à effet de champ possédant une sensibilité plus élevée que celle des capteurs connus. L'invention a également pour objectif, dans au moins un mode de réalisation, de fournir un tel capteur pouvant être utilisé dans une ambiance gazeuse. Un autre objectif de l'invention, dans au moins un mode de réalisation, est de fournir un tel capteur pouvant être utilisé dans une ambiance liquide. Un objectif complémentaire de l'invention, dans au moins un mode de réalisation, est de fournir un tel capteur qui soit simple à fabriquer et peu coûteux. 4. Caractéristiques essentielles de l'invention Ces différents objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints selon l'invention à l'aide d'un capteur pour la détection et/ou la mesure d'une concentration de charges électriques contenues dans une ambiance, ledit capteur comprenant une structure de transistor à effet de champ comprenant un pont qui forme une grille et est suspendu audessus d'une couche active située entre des zones de drain et de source. Une zone, dite air-gap, comprise entre le pont et la couche active ou une couche isolante déposée sur ladite couche active, est choisie avec une hauteur suffisamment faible pour qu'une tension de grille appliquée au pont crée un champ électrique suffisamment important pour influencer la distribution de charges électriques contenues dans l'ambiance et présentes dans l'air-gap, de façon à obtenir une sensibilité élevée du capteur par une accumulation de charges électriques sur la couche active. Le principe général de l'invention, que celle-ci soit appliquée dans une ambiance gazeuse ou liquide, consiste à choisir une hauteur d'air-gap suffisamment faible pour qu'il existe un champ électrique important dans cet air-gap, permettant de pousser des charges électriques vers la couche active et ainsi améliorer la sensibilité du capteur. La présente invention ne s'applique donc pas aux ambiances électriquement neutres, dans lesquelles il n'existe pas de charges électriques sur lesquelles peut agir le champ électrique créé dans l'air-gap. L'invention concerne n'importe quelle géométrie où l'effet de champ, dû à la tension appliquée sur le pont suspendu, est assez élevé pour influencer la distribution de charges électriques présentes dans l'ambiance. On rappelle que la modulation du courant entre les zones de drain et de source est due principalement à la variation de la distribution des charges présentes dans l'air-gap, entre le pont et la couche active (ou entre le pont et une couche isolante déposée sur la couche active). Avantageusement, la hauteur de l'air-gap est inférieure à 0,5 pm. Préférentiellement, la hauteur de l'air-gap est inférieure à 0,5 jm. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, au moins une partie de la surface de la structure, incluant les zones de drain et de source, le pont suspendu et la couche active, est recouverte d'un matériau isolant, de façon que le capteur puisse être plongé dans une ambiance liquide. Dans ce mode de réalisation spécifique à une ambiance liquide, le capteur selon l'invention se distingue de la structure connue ISFET (voir discussion ci-dessus) en ce que la grille (pont suspendu) joue le rôle de l'électrode de référence et en ce que la hauteur de l'air-gap est choisie suffisamment faible pour qu'il existe un champ électrique important dans cet air-gap permettant de pousser des charges électriques vers la couche active. L'invention concerne également une utilisation du capteur précité (selon l'invention) pour la détection et/ou la mesure d'une concentration de charges électriques contenues dans une ambiance. De façon avantageuse, l'ambiance contenant des charges électriques appartient au groupe comprenant des ambiances gazeuses et des ambiances liquides. Dans une première utilisation avantageuse du capteur selon l'invention, les charges électriques sont des molécules NH3 contenus dans une ambiance gazeuse. Dans une deuxième utilisation avantageuse du capteur selon l'invention, les charges électriques sont des molécules NO2 contenues dans une ambiance gazeuse. On notera que les molécules NH3 et NO2 sont des molécules dipolaires, et à ce titre peuvent être qualifiées de charges électriques au sens de la présente invention. En effet, le champ électrique créé dans l'airr-gap influence le déplacement des molécules dipolaires présentes dans cet airgap (même si ces molécules dipolaires sont globalement électriquement neutres). Dans une troisième utilisation avantageuse du capteur selon l'invention, les charges électriques sont des ions H+ contenus dans une ambiance liquide. Dans une quatrième utilisation avantageuse, le capteur selon l'invention est utilisé pour la détection et/ou la mesure d'un taux d'humidité dans une ambiance gazeuse, par détection et/ou mesure d'une concentration d'ions OH- contenus dans ladite ambiance gazeuse. Dans une cinquième utilisation avantageuse, le capteur selon l'invention est utilisé pour la détection et/ou la mesure d'une concentration de fumée dans une ambiance gazeuse, par détection et/ou mesure de charges électriques comprises dans ladite fumée et contenues dans ladite ambiance gazeuse. Dans une sixième utilisation avantageuse, le capteur selon l'invention est utilisé pour la mesure de la qualité de l'air, par mesure d'une quantité de charges électriques 15 négatives contenues dans l'air. Dans une septième utilisation avantageuse, le capteur selon l'invention est utilisé pour la détection et/ou la mesure d'un taux de vide dans une ambiance gazeuse, par détection et/ou mesure de charges électriques non éliminées de ladite ambiance gazeuse. En effet, lors de l'établissement du vide, l'air, et donc les charges contenues dans 20 l'ambiance, sont éliminées. Dans une huitième utilisation avantageuse, le capteur selon l'invention est utilisé pour la mesure du pH d'une ambiance liquide, par mesure d'une concentration d'ions H+ contenus dans ladite ambiance liquide. La sensibilité au pH dépend de l'effet de champ par l'intermédiaire de l'épaisseur de l'air-gap. Elle décroît lorsque l'épaisseur de l'air-gap augmente. Dans une neuvième utilisation avantageuse, le capteur selon l'invention est utilisé pour la détection d'entités biologiques électriquement chargées contenues dans ladite ambiance. Par entités biologiques, on entend notamment mais non exclusivement des 30 cellules ou des branches d'ADN. Il est clair que de nombreuse autres applications peuvent être envisagées sans sortir du cadre de la présente invention. L'invention concerne aussi un procédé de fabrication d'un capteur tel que précité (selon l'invention). Dans ce procédé, la structure de transistor à effet de champ à pont suspendu est réalisée avec une technique de microtechnologie de surface. L'intérêt d'utiliser la technique de micro-technologie de surface est qu'elle permet d'obtenir facilement un air-gap de faible hauteur comme préconisé par la présente invention (hauteur avantageusement inférieure ou égale à 0,5 ysm, et préférentiellement inférieure ou égale à 1 um). 5. Liste des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel de l'invention, donné à titre d'exemple indicatif et non limitatif, et des dessins annexés, dans lesquels: les figures la et lb présentent chacune une vue schématique, en coupe et en perspective respectivement, d'un premier mode de réalisation particulier d'un capteur selon l'invention, adapté à une utilisation dans une ambiance gazeuse; la figure ic est une vue par microscopie électronique d'un capteur selon l'invention, du type représenté schématiquement sur les figures la et lb; la figure ld est un zoom d'une partie de la figure 1c, montrant particulièrement l'air-gap; - la figure 2a représente deux caractéristiques de transfert (courant drain-source IDS tension de grille VGS) d'un même mode de réalisation particulier d'un capteur selon l'invention, l'une étant obtenue quand le capteur est placé dans un air sec, l'autre après introduction de 100 ppm de NH3 dans l'ambiance; la figure 2b représente deux caractéristiques de transfert (courant drain-source IDS tension de grille VGS) d'un même mode de réalisation particulier d'un capteur selon l'invention placé dans l'air avec un taux d'humidité relative de 10%, obtenues respectivement avant et après introduction de 2 ppm de NO2; la figure 2c représente une pluralité de caractéristiques de transfert (courant drain-source IDS tension de grille VGS) d'un même mode de réalisation particulier d'un capteur selon l'invention, obtenues à différents instants successifs après introduction de fumée dans l'ambiance; la figure 2d complète la figure 2c en représentant une courbe de variation de la tension de seuil en fonction du temps écoulé depuis introduction de la fumée; la figure 2e représente un tracé linéaire (et non pas en échelle logarithmique comme sur les autres figures) d'une pluralité de caractéristiques de transfert (courant drain-source IDS tension de grille VGS) d'un même mode de réalisation particulier d'un capteur selon l'invention, obtenues à différents instants successifs après introduction de fumée dans l'ambiance; - la figure 2f représente une pluralité de caractéristiques de transfert (courant drain-source IDS tension de grille VGS) d'un même mode de réalisation particulier d'un capteur selon l'invention, obtenues pour différents taux d'humidité relative dans l'ambiance; la figure 2g complète la figure 2f en représentant une courbe de variation de la 15 tension de seuil en fonction du taux d'humidité ; la figure 2h représente une pluralité de caractéristiques de transfert (courant drain- source IDS tension de grille VGS) d'un même mode de réalisation particulier d'un capteur selon l'invention, obtenues pour 10% et 20% d'humidité relative et avant et après introduction de fumée dans l'ambiance; la figure 3 présente une vue schématique, en coupe, d'un second mode de réalisation particulier d'un capteur selon l'invention, adapté à une utilisation dans une ambiance liquide; la figure 4a représente une courbe de variation de la tension de grille en fonction du pH, pour un courant drain-source de 100 12A et pour un air-gap de 0,5 ycm 25 d'épaisseur; la figure 4b représente une courbe de variation de la tension de grille en fonction du pH, pour un courant drain-source de 400 ycA et pour un air-gap de 0,8 y m d'épaisseur. 6. Description d'un mode de réalisation de l'invention La présente invention concerne donc un capteur très sensible pour la détection et la mesure de la concentration de charges électriques contenue dans une ambiance. L'effet d'amplification de la sensibilité est dû à un effet de champ introduit par un pont suspendu au-dessus (à faible hauteur) d'une région résistive (couche active) comprise entre des régions de drain et de source. La modulation du courant mesuré entre les régions de drain et de source ( courant drain-source IDs) est due en majeure partie à la modification de la distribution des charges présentes dans l'air-gap, entre le pont et la couche active (ou entre le pont et une couche isolante déposée sur la couche active). On présente maintenant, en relation avec les figures la, lb, le et ld, un premier mode de réalisation particulier d'un capteur selon l'invention, adapté à une utilisation dans une ambiance gazeuse. Dans ce premier mode de réalisation, le capteur selon l'invention comprend une structure typique de transistor à effet de champ 3, déposée sur un substrat de verre 1 recouvert par un film de nitrure de silicium 2. La structure de transistor à effet de champ 3 comprend un pont suspendu 4 servant de grille (G), réalisé en silicium polycristallin fortement dopé. Dans cet exemple, le transistor à effet de champ est en réalité un transistor en films minces (Thin Film Transistor: TFT). Le pont en silicium polycristallin est réalisé en utilisant des techniques de microtechnologie de surface. La structure ainsi fabriquée en utilisant les techniques de micro-technologie de surface est par exemple appelée Suspended Gate Thin Film Transistor (SGTFT). Il est clair cependant que l'invention est relative à toutes les structures à effet de champ pour lesquelles le champ électrique est suffisamment fort pour influencer la distribution des charges électriques présentes dans l'ambiance. La structure de transistor à effet de champ 3 comprend un film en silicium polycristallin non intentionnellement dopé (couche active) 10, déposé sur le substrat de verre 1 recouvert de la couche de nitrure de silicium 2. N'importe quel autre substrat isolant ou recouvert d'un isolant électrique quelconque peut aussi être utilisé. La couche de silicium polycristallin est par exemple déposée sous forme amorphe et est ensuite cristallisée. Elle peut également être déposée directement sous forme cristallisée. N'importe quel autre semiconducteur non dopé ou faiblement dopé peut également être utilisé. Une seconde couche de silicium polycristallin 5, fortement dopé in-situ cette fois, est alors déposée et gravée pour former des zones de source (S) 7 et de drain (D) 6. Elle peut également être déposée sous forme amorphe puis cristallisée ou directement sous forme cristallisée. Elle peut également être post-dopée par n'importe quelle méthode de dopage. Tout autre matériau très conducteur peut également être utilisé. Optionnellement, une bi-couche d'oxyde de silicium l nitrure de silicium ou une couche de nitrure de silicium seule 8 est ensuite déposée et gravée de façon à recouvrir la surface entre les zones de source et de drain. Tout type de couche d'isolant électrique peut également être utilisé. Une couche de germanium (non représentée) est ensuite déposée et utilisée comme couche sacrificielle. Une couche de SiO2 ou tout autre matériau, compatible avec les autres couches présentes dans la structure, peut également être utilisée comme couche sacrificielle. L'épaisseur h de la couche sacrificielle donne la valeur finale de la hauteur de l'air-gap 9 (espace sous le pont). Cette hauteur h de l'air-gap doit être faible de façon que l'effet de champ soit l'effet prépondérant sur la sensibilité. En d'autres termes, cette hauteur h doit être suffisamment faible pour qu'une tension de grille appliquée au pont crée un champ électrique suffisamment important pour influencer la distribution de charges électriques contenues dans l'ambiance et présentes dans l'air-gap. Selon l'invention, cette hauteur est inférieure ou égale à 1 pm, et préférentiellement inférieure ou égale à 0,5 pm. Une couche de silicium polycristallin fortement dopé in-situ 4 est alors déposée et gravée pour former le pont qui sert de grille (G). Tout autre matériau fortement conducteur, compatible avec les autres couches présentes dans la structure et qui possède des propriétés mécaniques suffisantes pour le maintient du pont, peut également être utilisé. Une couche métallique (non représentée) peut ensuite être déposée et gravée pour former les contacts électriques de source, drain et pont servant de grille. La structure de transistor à effet de champ 3 peut également être réalisée sans cette couche métallique. La couche sacrificielle est gravée (c'est-à-dire supprimée) afin de libérer l'espace (air-gap) 9 situé sous le pont 4, soit avant, soit après le dépôt métallique des contacts, en fonction de la compatibilité entre les différents matériaux utilisés. Ainsi, l'ambiance gazeuse peut occuper cet espace 9. Le premier mode de réalisation du capteur selon l'invention, décrit cidessus, est sensible à différents gaz. La sensibilité à différentes ambiances a été montrée. La structure n'est pas sensible aux ambiances électriquement neutres. La caractéristique du transistor est similaire sous vide et sous 02, ou sous N2 par exemple. Dans toutes ces ambiances, la tension de seuil est très élevée. Cette forte valeur de la tension de seuil est normale en considérant les équations usuelles de la théorie du MOS lorsque la constante diélectrique est de 1 et que l'isolant de grille a une épaisseur supérieure ou égale à 0,5 ycm. La caractéristique du transistor varie dans les ambiances électriquement chargées. On présente maintenant, en relation avec les figures 2a à 2h, plusieurs exemples d'utilisation de ce premier mode de réalisation du capteur selon l'invention. Dans ces exemples d'utilisation, le transistor est en films minces avec une grille suspendue en silicium polycristallin de type N. L'air-gap possède une hauteur de 0,5 ycm. Il est clair que de nombreux autres utilisations peuvent être envisagées sans sortir du cadre de la présente invention. Les figures 2a et 2b montrent que sous NH3 (Fig. 2a) ou NO2 (Fig. 2b), la structure présente une sensibilité significative. NO2 et NH3 ont été choisis comme gaz de test pour leurs effets contraires sur les caractéristiques des transistors. La figure 2a montre que lors de l'introduction de NH3, la courbe IDS (Vcs) se déplace vers les tensions plus faibles (déplacement négatif de la tension de seuil). La figure 2b montre que l'introduction de NO2 a l'effet contraire. Ainsi, un déplacement de la tension de seuil de 6 V est obtenu avec 100 ppm de gaz NH3 ou 2 ppm de NO2. Les figures 2c et 2d montrent que lors de l'introduction de fumée, la tension de seuil et la pente sous le seuil diminuent fortement et la caractéristique de transfert sature. Ceci est particulièrement visible sur le tracé en échelle linéaire de la figure 2e. De même, les figures 2f et 2g montrent que lors de l'introduction d'humidité, la tension de seuil et la pente sous le seuil diminuent fortement et la caractéristique de transfert sature. Ainsi, la tension de seuil varie de plus de 18 V lorsque le taux d'humidité passe de 25 à 70%. La figure 2h montre que la sensibilité de la structure est sélective à la fumée pour de faibles taux d'humidité relative (par exemple lorsque le taux d'humidité est maintenu constant et est inférieur à 25%). On présente maintenant, en relation avec la figure 3, un second mode de réalisation particulier d'un capteur selon l'invention, adapté à une utilisation dans une ambiance liquide. Cette structure se distingue de celle de la figure la (premier mode de réalisation adapté à une utilisation dans une ambiance gazeuse) en ce qu'une couche de nitrure de silicium 30 est déposée à sa surface (et donc notamment à la surface des zones de drain 6 et de source 5, de la couche active 8 et du pont suspendu 4). La structure ainsi modifiée peut être plongée dans un liquide et permet une mesure in-situ dans le liquide. Tout autre matériau permettant d'isoler la structure de la solution peut également être utilisé. Par ailleurs, les zones de contacts sont recouvertes de résine ou de tout autre isolant électrique. Cette structure est par exemple utilisée pour mesurer la quantité de charges contenue dans un liquide. Elle est par exemple appelée Ion Sensitive Thin Film Transistor (ISTET). La figure 4a montre qu'une sensibilité au pH de 285 mV/pH est obtenue avec un air-gap d'une hauteur égale à 0,5 jim. La figure 4b montre que cette sensibilité descend à 90 mV/pH pour un air-gap d'une hauteur égale à 0,8 jsm. Cette diminution montre que l'effet de champ est prépondérant pour l'obtention d'une forte sensibilité. En d'autres termes, dans un liquide, la structure modifiée de l'invention donne une grande sensibilité au pH, environ 2 à 6 fois plus importante que celle des structures ISFET usuelles, cette sensibilité dépendant de l'épaisseur de l'air-gap. D'une façon générale, la forte sensibilité aux ambiances électriquement chargées du capteur selon l'invention s'explique par l'effet de champ important qui est créé grâce à un air-gap de faible épaisseur. Lorsque l'épaisseur de l'air-gap est importante (cas des techniques antérieures), l'effet de champ n'est pas suffisant et la distribution des charges électriques est uniforme à l'intérieur de l'air-gap. Cette distribution n'est plus uniforme lorsque l'épaisseur de l'air-gap diminue (cas de la technique selon l'invention). La sensibilité du capteur selon l'invention devient élevée à cause d'une accumulation plus importante de charges sur une des faces de l'air-gap (contrairement au cas de la technique antérieure où la distribution de charges est uniforme). Cette accumulation devient de plus en plus importante lorsque la tension grille- source et donc l'effet de champ augmentent. La saturation de la caractéristique de transfert s'explique par la saturation de la surface de l'air-gap lorsque les charges électriques s'accumulent sous l'effet du champ. Cette saturation apparaît pour des tensions grille-source plus basses (effet de champ plus faible) lorsque la quantité de charges contenues dans l'ambiance augmente. Enfin, l'importance de l'effet de champ estclairement montré car la sensibilité au pH décroît lorsque l'épaisseur de l'air-gap augmente (voir ci-dessus la discussion des figures 4a et 4b). Bien que l'invention ait été décrite ci-dessus en relation avec un nombre limité de modes de réalisation, l'homme du métier, à la lecture de la présente description, comprendra que d'autres modes de réalisation peuvent être imaginés sans sortir du cadre de la présente invention. En conséquence, la portée de l'invention n'est limitée que par les revendications ci-jointes. REVENDICATIONS 1. Capteur pour la détection et/ou la mesure d'une concentration de charges électriques contenues dans une ambiance, ledit capteur comprenant une structure de transistor à effet de champ comprenant un pont (4) qui forme une grille et est suspendu au-dessus d'une couche active (10) située entre des zones de drain (6) et de source (7), caractérisé en ce qu'une zone, dite air-gap (9), comprise entre le pont (4) et la couche active (10) ou une couche isolante (8) déposée sur ladite couche active, est choisie avec une hauteur (h) suffisamment faible pour qu'une tension de grille appliquée au pont crée un champ électrique suffisamment important pour influencer la distribution de charges électriques contenues dans l'ambiance et présentes dans l'air-gap, de façon à obtenir une sensibilité élevée du capteur par une accumulation de charges électriques sur la couche active. 2. Capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la hauteur de l'air-gap est inférieure à 1 pm. 3. Capteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la hauteur de l'air-gap est inférieure à 0,5 pm. 4. Capteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'au moins une partie de la surface de la structure, incluant les zones de drain et de source, le pont suspendu et la couche active, est recouverte d'un matériau isolant (30), de façon que le capteur puisse être plongé dans une ambiance liquide. 5. Utilisation du capteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 pour la détection et/ou la mesure d'une concentration de charges électriques contenues dans une ambiance. 6. Utilisation selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'ambiance contenant des charges électriques appartient au groupe comprenant des ambiances gazeuses et des ambiances liquides. 7. Utilisation selon la revendication 6, caractérisée en ce que les charges électriques sont des molécules NH3 contenus dans une ambiance gazeuse. 8. Utilisation selon la revendication 6, caractérisée en ce que les charges électriques sont des molécules NO2 contenues dans une ambiance gazeuse. 9. Utilisation selon la revendication 6, caractérisée en ce que les charges électriques sont des ions H+ contenus dans une ambiance liquide. 10. Utilisation du capteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 pour la détection et/ou la mesure d'un taux d'humidité dans une ambiance gazeuse, par détection et/ou mesure d'une concentration d'ions OHcontenus dans ladite ambiance gazeuse. 11. Utilisation du capteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 pour la détection et/ou la mesure d'une concentration de fumée dans une ambiance gazeuse, par détection et/ou mesure de charges électriques comprises dans ladite fumée et contenues dans ladite ambiance gazeuse. 12. Utilisation du capteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 pour la mesure de la qualité de l'air, par mesure d'une quantité de charges électriques négatives contenues dans l'air. 13. Utilisation du capteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 pour la détection et/ou la mesure d'un taux de vide dans une ambiance gazeuse, par détection et/ou mesure de charges électriques non éliminées de ladite ambiance gazeuse. 14. Utilisation du capteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 pour la mesure du pH d'une ambiance liquide, par mesure d'une concentration d'ions H+ contenus dans ladite ambiance liquide. 15. Utilisation du capteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 pour la détection d'entités biologiques électriquement chargées contenues dans ladite ambiance. 16. Procédé de fabrication d'un capteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la structure de transistor à effet de champ à pont suspendu est réalisée avec une technique de microtechnologie de surface.