Academic literature on the topic 'Procédés laser'

Le développement des études de l’interaction laser/matériau allié aux progrès technologiques croissants des fournisseurs de sources laser ainsi que des éléments constituant les systèmes d’usinage permettent depuis plusieurs dizaines d’années d’accompagner industriels et enseignants chercheurs dans l’intégration de procédés laser pour leurs activités de sous-traitance ou de recherche développement et innovation.

Les procédés par laser CO2 sont particulièrement adaptés aux traitements de surface de composants optiques en silice : lissage, refonte, micro-usinage. Cet article décrit la physique d’interaction laser matière et la mise en oeuvre pour adresser des applications dans le domaine des lasers de puissance : réparation de défauts de surface et amélioration de la tenue au flux laser des composants en silice du Laser Mégajoule.

Les lasers femtosecondes sont à la base des technologies d’écriture 3D permettant l'intégration de nombreuses fonctionnalités micro-optiques, fluidiques et mécaniques à l'intérieur des matériaux diélectriques transparents. Cependant, des défis importants restent à relever pour transposer ces technologies dans le silicium et les semiconducteurs avec les nouvelles sources infrarouges intenses. La forte non-linéarité de propagation inhérente aux semi-conducteurs limite intrinsèquement la localisation de l'énergie lumineuse à un niveau en dessous des régimes d’écriture dans les configurations conventionnelles. L’émergence récente de solutions à ce problème ouvre de nouveaux champs d’applications notamment dans la photonique sur silicium.

Nous présentons les récents développements scientifiques et techniques liés aux sources lasers infrarouges en micro-cavités à base d’alliages germanium-étain (GeSn). Ces alliages sont des matériaux semi-conducteurs de la filière silicium compatibles avec les procédés de fabrication bas coût de l’industrie de la micro-électronique. Un des enjeux est d’obtenir un alignement direct de la structure de bande électronique avec ces éléments de la colonne IV.

Les matériaux semi-conducteurs ont des propriétés optoélectroniques intéressantes pour de nombreuses applications microélectroniques. Leur introduction sous forme de films minces sur des substrats fragiles, tels que du verre fin, des feuilles de plastique souple ou des pièces imprimées en 3D, permet de créer de nouveaux matériaux intelligents en introduisant des capteurs ou des photodétecteurs. Dans cet article, nous illustrons l’intérêt de nouvelles approches basées sur des technologies laser et une chimie sol-gel pour intégrer des matériaux fonctionnels inorganiques semi-conducteurs ou diélectriques, dans des procédés rapides, agiles, avec des résolutions spatiales aux échelles micro et nanométriques.

La fabrication additive (FA), notamment la FA de pièces métalliques, connait un essor dans les secteurs de pointe comme l’aéronautique ou le médical de par les possibilités accrues en termes de complexité géométrique, de fonctionnalités ou encore de personnalisation des pièces. Cependant, les poudres métalliques et la fusion laser mis en oeuvre dans certains procédés lors de la fabrication conduisent parfois à des défauts, comme par exemple des manques de fusion. Pour réduire les coûts de production engendrés par des pièces finies mais non conformes, la fabrication de ces pièces appelle à développer un contrôle en ligne. Les ultrasons laser (UL), non destructifs et sans contact, sont une piste prometteuse : ils combinent la sensibilité d’un contrôle par ultrasons avec la flexibilité d’un système optique.

Ce mémoire est consacré à l’étude expérimentale de deux procédés de bioimpression assistée par laser femtoseconde, fonctionnant à 1030 nm. En effet, les lasers femtosecondes constituent un choix intéressant pour la bioimpression: la versatilité des matériaux qui peuvent être déposés et la zone affectée thermiquement négligeable sont des atouts pour l’impression de structures biologiques complexes, sans compromettre la viabilité et la fonctionnalité des matériaux biologiques transférés. Tout d’abord, la bioimpression assistée par laser femtoseconde avec couche absorbante métallique a été étudiée sur une bioimprimante adaptée au transfert de cellules (MODULAB®). Une étude expérimentale a été menée par observation du jet induit par laser grâce à un système d’imagerie résolue en temps (TRI) et par impression sur receveur (puits de culture). La rhéologie de la bioencre, certains paramètres laser, ainsi que la position de focalisation laser ont été variés lors des expériences. Des tests de viabilité cellulaire après l’impression ont permis d’identifier une énergie optimale de 3 μJ. L’étude de la variation de la position de focalisation a permis de prédire la plage de tolérance de la position de focalisation du laser : pour une énergie de 3,5 μJ et une ON équivalente de 0,125, la tolérance maximale dans la direction « z » était de 60 μm pour pouvoir imprimer.Dans un second temps, la bioimpression assistée par laser femtoseconde sans couche absorbante a été étudiée sur un montage expérimental comprenant un réservoir de bioencre via des paramètres opératoires clés (position de focalisation, ouverture numérique de l’objectif de focalisation, diamètre de goutte imprimé, la hauteur du jet de l’impression par TRI, la distance de transfert limite pour imprimer). L’impression était reproductible pour une distance d’impression de 75 % hmax à 100 % hmax, hmax étant la hauteur maximale du jet d’impression pour une condition expérimentale. L’utilisation du réservoir de bioencre a permis de trouver une position de focalisation z tolérante: Δz a été calculée (Zernike et l’aberration sphérique) et mesurée. Expérimentalement, Δz valait de 0 à 60 μm selon la bioencre et l’ON. Elle était maximale à l’ON 0,4. Cette tolérance est grande devant la profondeur de champs dans l’air (4 μm à l’ON 0,4) mais faible au regard de la tolérance sur la position du receveur qui peut subir une variation de 25% hmax, d’après la plage de reproductibilité
This manuscript deals with the experimental study of two bioprinting processes assisted by femtosecond laser at a wavelength of 1030 nm. Indeed, femtosecond lasers are an interesting choice for bioprinting: the high versatility of materials which can be deposited and the negligible heat affected zone are advantages to print complex biological structures without compromising viability and functionality of the transferred biological materials. Firstly, femtosecond laser assisted bioprinting with a metallic absorbing layer was studied on a bioprinter adapted for cell printing (MODULAB®). An experimental study was conducted, observing the laser induced jet of liquid with a time-resolved imaging system (TRI) and printing on receiver substrates (cell culture well plate). The bioink rheology, some laser parameters, and the laser focus position were changed during the experiments. Cell viability assays after the printing enabled to identify an optimal energy of 3 μJ. The study of the laser focus position variation allowed predicting the tolerance range of the laser focus position: for 3.5 μJ and an equivalent numerical aperture (NA) of 0.125, the maximum tolerance in the “z” direction was of 60 μm in order to print. Secondly, femtosecond laser assisted bioprinting without an absorbing layer was studied on an experimental set-up comprising a reservoir of bioink. Some key operating parameters were studied (focalization position, NA of the focalization objective, printed drop diameter, printing jet height by TRI, maximum transfer distance for printing). The printing was reproducible for a printing distance from 75 % hmax to 100 % hmax, with hmax corresponding to the maximum printing jet height for a given experimental condition. Using the reservoir of bioink enabled to find a tolerant focalization position z: Δz was calculated (Zernike polynomial and the spherical aberration) and measured. Experimentally, Δz ranged from 0 to 60 μm depending on the bioink and the NA. It was maximal at NA 0.4. This tolerance is high compared to the depth of field in the air (4 μm at NA 0.4) but low compared to the tolerance of the receiver substrate position which can vary to 25 % hmax according to the reproducibility range

Le travail est consacrée au développement des méthodes de modélisation mathématique d’interaction du laser avec les matières et avec les milieux poreux, appliquées aux technologies de fabrication additive des pièces tridimensionnelles. Le procédé de projection laser souffre des instabilités et des défauts des pièces et des revêtements obtenus telle que la fissuration, la liquation, les contraintes résiduelles, etc. A l’heure actuelle, la théorie générale de ce procédé n’existe pas. Un grand nombre des paramètres influence sur la projection laser, telles que les paramètres laser (la puissance, le diamètre du faisceau, la vitesse de balayage, etc. ), les paramètres de la poudre et ceux de l’écoulement de gaz. C’est pourquoi la recherche expérimentale des régimes technologiques optimaux devient un problème compliqué. L’actualité du travail est dans la nécessité de réaliser des calculs et pronostics des régimes rationnels du traitement laser, face aux demandes de qualité des pièces fabriquées et à l’optimisation des procédés. Nous avons effectué une étude détaillée des paramètres de flux de gaz et de poudre pour les buses coaxiales différentes. Les paramètres du jet de poudre dépendent de: la configuration géométrique, la taille des canaux de sortie de la buse, la composition de la poudre, sa diffusion, les caractéristiques de l'interaction des particules avec les parois de la buse. Nous avons développé un modèle physico-mathématique d’accélération des particules de poudre dans le champ lumineux du rayonnement laser constant ; celui-ci est présent dans les conditions du rechargement de poudre par laser moyennant la pression du rappel des vapeurs du métal, provenant de la partie exposée de la particule. Nous avons proposé la méthodologie de calcul de l’empilement primaire de particules sphériques polydispersées ; compte tenu de la force du poids et de l’adhésion entre les particules en contact, elle permet d’obtenir une structure intérieure de la couche déposée proche à la structure réelle. Nous avons développé un modèle discret de description des processus de transfert de chaleur et de masse dans la couche de poudre déposée, applicable dans les conditions d’impact local du laser lors de la fusion et du frittage sélectifs par laser. Les modèles physico-mathématiques et les résultats proposés ont une importance pratique et portent un caractère novateur. La crédibilité des études réalisées au niveau qualitatif se coordonne avec les données des essais
This work is devoted to development of mathematical modeling methods of laser interaction with materials and porous media, used in the additive technologies for the production of volume products. The process of laser cladding suffers from faults and defects of parts and coatings obtained such as cracks, exudations, residual stresses and etc. Currently, the general theory of this process does not exist. A large number of parameters affect the laser cladding such as laser parameters (power, beam diameter, scanning speed, etc. ), parameters of powder and gas flow. Therefore, experimental investigations of optimum technological modes become the complex problem. The relevance of this work is the need to perform calculations and predictions of rational modes of laser treatment, due to the increasing quality requirements of manufactured parts and technological processes optimization. We investigated in details the parameters of the gas stream and the powder for different coaxial nozzles. The parameters of powder jet essentially depends on the geometrical configuration and the size of output nozzle channels and also the composition of the powder, its dispersion and features of particles interaction with the walls of nozzle. We developed a physical-mathematical model of acceleration of powder particles in the light field of a permanent laser radiation in the conditions of laser cladding owing to the force caused by the reaction of the material–vapor recoil from the beamed part of the particle. We proposed a calculation method of random packing of polydisperse spherical particles which allows, taking into account the weight force and adhesive force between the particles in contact, to obtain the internal structure of loose powder layer close to the real. Discrete model is developed to describe the processes of heat and mass transfer in loose powder layer, which is applicable in the conditions of local laser irradiation in selective laser melting and selective laser sintering. Physico-mathematical models proposed in this work and results of calculations are new and have a practical relevance. The reliability of spent researches is consistent qualitatively with experimental data

Les sources laser peuvent se révéler des outils particulièrement utiles pour l'amélioration des procèdes électrochimiques ou l'observation de phénomènes se produisant dans ces procédés. Dans une première partie, nous présentons un procédé d'electrodissolution en jet assisté par laser pulse. Une étude systématique des performances électrochimiques et des qualités géométriques des perforations à montré le rôle important joué par le laser mais également par les caractéristiques hydrodynamiques du jet. Les profils des perforations étaient plus cylindriques et les bords d'attaque moins adoucis pour les essais avec laser ou avec des buses de faibles diamètres. Par ailleurs, un effet de confinement de la réaction sous illumination a été mis en évidence. Des essais de gravure ont permis de dégager les mêmes remarques et montrent les limites dimensionnelles actuelles du procédé. La seconde partie concerne une application du laser pour la connaissance de paramètres électrochimiques. Lors de l'electrogeneration de gaz, la solution proche de l'électrode se sursature en gaz dissous. Une mesure locale de la concentration en oxygène dissous, sans perturbation du milieu électrochimique, a été mise au point en exploitant les propriétés inhibitrices de fluorescence de ce gaz. En choisissant un fluorophore adapté, l'acide pyrène tetrasulfonique, des profils de concentration ont été mesures autour de bulles de différents diamètres

Ce travail vise à accroître la compréhension et la maîtrise des processus d'ablation laser en régime femtoseconde en s'appuyant sur l'étude, en particulier spectroscopique, de l'émission optique du panache de matière ablatée par des impulsions dont on contrôle la fluence laser et la forme temporelle. Le chapitre 1 consiste en une synthèse de la bibliographie sur l'ablation en régime femtoseconde en partant de l'absorption de l'énergie optique par le système électronique, jusqu'à la thermalisation des électrons et des ions et à l'évolution thermodynamique consécutive subie par le matériau irradié. Les conséquences induites sur les produits de l'ablation et sur la formation du plasma sont abordées. L'ensemble du dispositif expérimental mis en jeu dans cette étude est présenté au chapitre 2 avec en particulier la description de la mise en forme temporelle des impulsions laser par la modulation spectrale de leur phase à partir d'un modulateur spatial de lumière. Les chapitres 3 et 4 présentent les résultats de l'étude des panaches d'ablation respectivement induits à partir de cibles d'aluminium et de laiton. Une attention particulière est portée à l'influence de la mise en forme temporelle des impulsions et plusieurs optimisations de l'interaction sont décrites. Dans le cas de l'aluminium, les données expérimentales sont confrontées aux résultats de simulations numériques afin de proposer des schémas d'interprétation du phénomène d'ablation en régime femtoseconde et de sa réponse à la mise en forme temporelle des impulsions laser. Ces études ont permis de montrer la possibilité de modifier le couplage énergétique entre les impulsions laser et la cible irradiée, d'influencer les proportions de matière éjectée sous forme liquide et sous forme atomisée, de contrôler l'état d'excitation du panache d'ablation et enfin de maîtriser la génération de micro et nanoparticules. Le chapitre 5 clôture ce travail par une analyse de la structuration périodique induite à la surface de cibles métalliques en régime femtoseconde puis en fonction de la forme temporelle employée pour le dépôt énergétique. Ce dernier chapitre permet de compléter l'étude des comportements de la matière éjectée par une exploration des structures adoptées par la matière non-ablatée.

Lors des travaux de recherche décrits dans cette thèse, un laser à impulsions femtosecondes (fs) est employé comme outil chirurgical pour joindre/souder les matériaux optiques. Lorsque ces impulsions traversent un premier matériau transparent (typiquement un verre) et sont focalisées à l’interface entre celui-ci et un deuxième matériau, l’ionisation non linéaire de la matière produit une soudure localisée à la région irradiée sans affecter thermiquement les environs. Le deuxième matériau peut être de composition soit identique ou différente du premier, soit transparent ou opaque. Les surfaces à joindre devant être préalablement mises en contact optique, nous avons donc pratiqué la technique du collage optique pour éliminer l’écart entre elles. Cette technique consiste à utiliser des matériaux avec une qualité de surface exemplaire de façon à établir un contact optique lors de leur rapprochement qui couvre idéalement l’aire totale entre les surfaces. De cette façon, les matériaux sont préjoints par de faibles liaisons moléculaires de type Van der Waals avant l’inscription de la soudure. Il est coutumier de renforcer cette jonction par un recuit thermique, ce qui est inapplicable sur les assemblages de matériaux différents puisque la dilatation thermique inégale va induire le décollement du contact optique. Nous avons donc proposé la soudure laser fs pour la renforcer. Puisqu’aucun chauffage macroscopique des échantillons n’est induit, cette technique est applicable aux combinaisons de matériaux identiques et différents. Le renforcement se fait par l’inscription d’une multitude de lignes de soudure en périphérie de la zone en contact optique suivant un patron soit rectangulaire ou circulaire. La partie scellée définit une fenêtre de transmission optique dont la transparence est conservée. Les lignes de soudure en périphérie de cette fenêtre la protègent contre le décollement du contact optique induit par des contraintes mécaniques et/ou thermiques. Ce procédé a été adapté à deux applications tirant profit des avantages susmentionnées. Dans un premier temps, un endcap microscopique en verre fut soudé sur des fibres optiques ordinaires et microstructurées. Subséquemment, un laser à disque a été joint à un dissipateur de chaleur en silicium. Ces deux applications démontrent la versatilité et le potentiel de miniaturisation de ce procédé original combinant la soudure laser femtoseconde et le collage optique.
Within the research described in this thesis, femtosecond (fs) laser pulses are utilized as a surgical tool to join optical materials. When these sub 100 fs pulses are transmitted through a first material (typically glass) and focussed at the interface between the first and second materials, the nonlinear ionization of matter will generate a weld localized solely inside the irradiated region without thermally affecting its surroundings. The second material may be of identical or different composition to that of the first, either transparent or opaque. The joining surfaces must be put in optical contact beforehand, so we used the direct bonding technique to eliminate any pending gap between them. This technique consists in using materials with very flat polished surfaces so as to induce optical contact ideally throughout the whole area between the bonding surfaces. The materials will thus be prebonded by Van der Waals forces prior to welding. It is customary to reinforce the direct bond by thermal annealing, which is however unpractical for dissimilar material combinations since the uneven thermal dilatation will lift-off the optical contact. We propose the use of fs laser welding as an alternative to thermal annealing to reinforce such assemblies. Since no macroscopic heating is induced, this technique is applicable to both similar and dissimilar material combinations. Reinforcement is produced by the inscription of multiple weld lines at the periphery of the direct bonded area in a closed shape pattern. The region sealed by the weld seams defines an optical transmission window where the optical transparency of the assembly is maintained. The weld lines at the periphery protect this window against lift-off of optical contact initiated by mechanical and/or thermal constraints. This process was adapted to two specific applications which greatly profit from the aforementioned benefits. Firstly, a microscopic endcap made of glass was welded to the polished tip of regular and microstructured optical fibers. Subsequently, a crystal disc acting as a laser medium was joined to a semi-conductor heat sink. These applications demonstrate the great versatility and miniaturisation potential of the novel joining process developed during this doctorate, which combines fs laser welding and direct bonding.

Une des limitations du fonctionnement des grandes chaines lasers de puissance telle que le Laser MegaJoule, est la problématique de l’endommagement laser des composants optiques. Différents phénomènes physiques qui dépendent à la fois des propriétés des matériaux, de leurs conditions de fabrication/ préparation et des paramètres d’irradiation laser peuvent conduire à un amorçage de dommages sur la surface ou dans le volume, qui vont croître lors d’irradiations successives. Ce phénomène limite la montée en puissance, affecte la durée de vie des composants optiques et le coût de maintenance des chaînes laser. Il peut également être à l’origine de graves problèmes de sécurité. Pour remédier à cette croissance des dommages et augmenter la durée de vie des composants en silice, un procédé laser dit de «stabilisation » est étudié dans le cadre de cette thèse, l’objectif étant de traiter les dommages pour arrêter leur croissance sous tirs répétés afin de recycler les optiques endommagées. Ce processus consiste en une fusion, suivie d’une évaporation locale, par dépôt d’énergie localisé par un faisceau laser CO2, de la zone fracturée de silice. Nous nous sommes intéressés particulièrement à la stabilisation de dommages laser sur silice par un procédé de micro-usinage par laser CO2 dans le but de traiter des dommages de dimensions millimétriques. Cette technique est basée sur une micro-ablation rapide de la silice durant laquelle le faisceau laser est balayé à la surface du composant afin de former un cratère de forme ajustable (typiquement conique) englobant le site endommagé. Un banc d’expérimentations a ainsi été mis en place à l’Institut Fresnel pour développer et étudier ce procédé. Différents travaux numériques et expérimentaux ont également été menés pour valider et optimiser la technique. Nos travaux ont montré l’efficacité de ce procédé de micro-usinage par laser CO2 pour arrêter la croissance de dommages de plusieurs centaines de microns de largeur et de profondeur. Pour parvenir à cet objectif nous nous sommes appuyés sur la modélisation des phénomènes physiques mis en jeu lors des expériences de stabilisation en utilisant le logiciel de simulation multi-physique COMSOL. D’une part, le modèle thermique, développé au cours de cette thèse, permet de calculer la distribution de température dans le matériau pendant le tir laser avec ou sans mouvement du faisceau. Combinées à une approche thermodynamique, ces simulations thermiques permettent de décrire les transformations de la silice lors de l’irradiation afin de prédire la morphologie des cratères formés dans le verre. D’autre part, la partie mécanique du modèle permet de simuler la position et la valeur des contraintes résiduelles, générées dans le matériau autour du cratère CO2, lors de l’élévation de température suivie du refroidissement rapide. D’autres expériences concernant le traitement de fractures liées au polissage, ou des défauts de fabrication de réseaux de silice sont également traités dans ce manuscrit
One limitation of the operation of large power lasers chains such as Laser MegaJoule, is the issue of laser damage of optical components. Different physical phenomena which depend on both the properties of materials, their conditions of manufacture / preparation and laser irradiation parameters can lead to damage initiation on the surface or in the volume, which will grow under successive irradiation. This effect limits the output power, affects the lifetime of the optical components and the maintenance cost of the laser. It can also cause serious safety problems. To address this issue and increase the lifetime of fused silica components, a laser process called "stabilization" is studied in this thesis, the aim being to treat the damage sites to stop their growth under repeated pulses for recycling damaged optics. This process consists of melting, followed by local evaporation by localized energy deposition by a CO2 laser beam of the damage site. We focused particularly on the stabilization of silica components by a micromachining process using a CO2 laser in order to treat millimeter size damages. This technique is based on fast micro-ablation of the silica during which the laser beam is scanned on the component surface to form an adjustable form of crater (typically conical) including the damaged site. A bench of experiments has been set up at the Fresnel Institute to develop and study this process. Various numerical and experimental works were also conducted to validate and optimize the technique. Our work has shown the efficiency of this micro-machining process by CO2 laser to stop the growth of damage to several hundred microns wide and deep. To achieve this goal we relied on modeling of physical phenomena involved in stabilization experiments using the COMSOL Multiphysics simulation software. First, the thermal model developed in this thesis is used to calculate the temperature distribution in the material during laser irradiation with or without movement of the beam. Combined with a thermodynamic approach, these thermal simulations can describe the transformation of silica during irradiation and predict the morphology of craters formed in the glass. Secondly, the mechanical part of the model can simulate the position and value of residual stress generated in the material around the crater after the temperature rise followed by rapid cooling. Other experiments on the treatment of fractures related to polishing on silica surfaces, or manufacturing defects on silica gratings are covered in this manuscript

Dans le cadre du développement des technologies imageurs, les procédés de dopage spécifiques aux jonctions photo-sensibles ont été étudiés. La thèse s’articule en trois axes de recherche principaux. Tout d’abord, l’architecture de la photodiode a été optimisée par l’introduction d’implantations de bore localisées permettant d’améliorer le courant d’obscurité ou encore la séparation électro-optique des pixels. Ensuite, l’effet de la contamination métallique sur le nombre de pixels blancs au sein des matrices de pixels a été étudié. Une classification de la nocivité des différentes espèces métalliques rencontrées en microélectronique a été établie. La nocivité des différentes espèces a pu être reliée à leur longueur de diffusion. En effet, moins l’impureté diffuse et plus le nombre de pixels blancs induits sera important. Ces diffuseurs lents ne pourront pas se diluer sur le volume de la plaquette ou se retrouver piégés en face arrière. En outre, une méthode de détection en ligne de la présence de contaminants a été proposée par l’intermédiaire de mesures de photoluminescence à température ambiante. Enfin, la dernière étude s’est intéressée à la réalisation d’architectures de capteur alternatives, principalement celle dite à illumination face arrière. Cette dernière problématique se concentre sur la réalisation d'une zone dopée à très faible bilan thermique. Les expériences ont démontré que la meilleure solution consiste en l’utilisation d’un recuit laser UV pulsé. Le mode fusion du Si peut être utilisé en cas d’absence d’oxyde de surface épais. Le mode de sous-fusion quant à lui peut être utilisé dans tous les cas mais il est nécessaire de multiplier les tirs afin d’obtenir les meilleures résultats en termes de qualité cristalline et d’activation du bore
Concerning imager technologies development, specific doping processes at photo-sensitive junctions have been studied. The thesis can be separated in three main research axes. First of all, photodiode architecture has been optimized through localized boron implantations to improve dark current level or electrico-optical pixels separation. Then metal contamination impact on white pixels number inside pixels matrix has been studied. A classification of relative dangerousness of the typical microelectronic metallic contaminants is established. The dangerousness is linked to the diffusion length properties. The less the impurity diffuses, the more the white pixels number increases. These slow diffusers are not diluted into the whole bulk or trap at the wafer backside gettering centres. Moreover, an in-line contamination detection method has been proposed by the use of photoluminescence at room temperature. Finally the last study is focused on the realisation of advanced image sensor architecture, mainly the backside illumination one. The problematic deals with low thermal budget anneal of a doped area. We have demonstrated that the best solution is the use of a pulsed UV laser anneal. The anneal in melt mode is appropriated if there is no thick oxide on top of the stack. The anneal in sub-melt mode can be use at any case but it is necessary to perform multiple shots to have sufficient crystalline quality and boron activation

L'objectif de travail est la modélisation des procédés de la projection plasma de dépôts de hydroxyapatite (HA) et de leur traitement par laser CO2 de haute puissance. La simulation numérique de la projection plasma, faite à l'aide d'un modèle balistique, a permis de calculer les vitesses d'injection de particules dans le plasma Ar+H2, les trajectoires de particules dans le plasma, leur température lors du vol dans le jet du plasma et les transformation de phase éventuelles (fusion, évaporation). L'hypothèse que la partie solide de particules qui s'écrasent sur le substrat garde leur structure cristalline tandis que la partie liquide devient une phase amorphe, a permis de prédire le contenu de phases en dépôt. Cette composition était. Comparée avec les résultats expérimentaux obtenus par l'analyse qualitative par rayons X de dépôts projetés. Les expériences (16 au total) ont été faites à l'aide d'un plan de type 24pour différentes conditions expérimentales de la projection, telles que la puissance du plasma, composition du gaz plasmagène, distance de tir et débit du gaz du porteur. Les dépôts ont été caractérisés par la diffraction par rayons X, la spectroscopie infra-rouge et microscope électronique de balayage. Finalement, les dépôts projetés ont été soumis au traitement laser. Les caractéristiques de dépôts traités par laser, telles que la composition de phases et la profondeur de la zone fondue par laser ont été comparées avec les prédictions de la simulation numérique de champs thermiques générés lors d'interaction entre le laser COzet le HA.

L’implantation moléculaire tire son origine de l'ablation par irradiation laser de films polymères dopés par une molécule photosensible. Le dispositif expérimental fait intervenir deux films polymères superposés en contact direct irradiés par une impulsion laser à excimère (XeF). Le film source est un film dopé en molécules photosensibles tandis que le film d'implantation peut être non dopé ou dopé avec une molécule susceptible de réagir avec la molécule dopante du film source, mais transparente à la longueur d'onde du faisceau laser. Les molécules du film source sont excitées, convertissent l'énergie du faisceau laser en énergie calorifique puis sont implantées dans le film en contact. L'étude a porté sur l'implantation d'anthracène et de dicyanoanthracène dans des films de poly(méthacrylates d'alkyles) de différentes températures de transition vitreuse. L’analyse de la quantité de molécules implantées en fonction de la température du film source suit une loi d'Arrhenius et indique l'origine diffusionnelle du processus d'implantation (activation thermique). Un modèle, prenant en compte le coefficient de diffusion et l'énergie d'activation de diffusion de l'anthracène dans le polymère, est en bon accord avec les résultats expérimentaux. L’implantation moléculaire est ensuite appliquée à la formation d'un complexe par transfert de charge dans une matrice polymère. L’anthracène et le tetracyanobenzène ne représentent pas un bon couple de complexassions, du a un rendement quantique de fluorescence du complexe très faible (gênant sa détection par spectrofluorimétrie). En revanche, le couple dicyanoanthracène/hexamethylbenzène a permis de mettre en évidence la complexation des deux constituants dans la matrice, ce qui permet de dégager des perspectives originales pour la chimie dans les polymères puisque l'implantation moléculaire permet des réactions dans un volume parfaitement défini d'un film polymère solide sans l'utilisation de solvant.

Résumé: Les représentations des villes depuis la mer ont eu, à partir du XVe siècle, un grand succès dans l’iconographie urbaine des voyageurs. Depuis 1911, Le Corbusier a pris l’habitude d’esquisser dans ses carnets de croquis les paysages urbains découverts au cours de son voyage en Orient. Villes, remparts ou monuments significatifs sont souvent représentés depuis la mer ou les fleuves, car l'arrivée en bateau autorise une perception progressive et globale du site. Suite à son séjour en Amérique du sud en 1929, l'architecte exprime ouvertement son appréciation pour la perspective obtenue depuis le bateau au milieu des baies, car ce point de vue lui permet de contextualiser immédiatement ses propositions d’aménagement urbain. De simple connaissance des villes, cette pratique iconographique devient, chez Le Corbusier, un instrument d’élaboration du projet. Mais la vue horizontale est bientôt accompagnée du procédé de survol des centres urbains pour appréhender la grandeur du paysage naturel et construit. À travers l’analyse des nombreuses images – dessins, croquis, photos – élaborées par Le Corbusier à partir des différents moyens de transport, ainsi que des commentaires accompagnant ces documents iconographiques et de quelques textes publiés, on essayera de mieux comprendre le rapport entre l’échelle de ces visions panoramiques et la nouvelle approche territoriale mise au point par Le Corbusier à partir des années Trente. Abstract: The representations of cities viewed from the sea have had, since the fifteenth century, a great success in urban iconography. From 1911, Le Corbusier began drawing urban landscapes in his sketchbooks, which he discovered during his trip to the Orient. Cities, fortifications or significant monuments are often depicted from the sea or rivers, because the arrival by boat allows a gradual and overall perception of the site. After his stay in South America in 1929, the architect openly expressed his appreciation for the panoramic view obtained from the boat in the middle of the bay. This point of view allows him to contextualize his urban development proposals immediately. This iconographic practice is no longer a simple function of knowledge, but it has become an instrument for realising the project. However, the horizontal view was soon accompanied by the process of flying over urban centres to understand the magnitude of the man-made and natural landscape. Through the analysis of the many images – drawings, sketches, photos – developed by Le Corbusier using different means of transport, of comments accompanying these iconographic documents and of some published texts, the paper aims to better understand the relationship between the scale of these panoramic visions and the new territorial approach developed by Le Corbusier from the Thirties onwards. Mots clés: moyens de transport; avion; bateau. Keywords: means of transport; airplane; boat DOI: http://dx.doi.org/10.4995/LC2015.2015.821