Dissertations / Theses: 'Semi-conducteur à large bande'

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Forster, Simon. "Nouveau matériau semi-conducteur à large bande interdite à base de carbures ternaires - Enquête sur Al4SiC4." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019GREAI095.

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Abstract:

Les matériaux semi-conducteurs à large bande interdite sont capables de résister aux environnements difficiles et de fonctionner dans une large plage de températures. Celles-ci sont idéales pour de nombreuses applications telles que les capteurs, la haute puissance et les radiofréquences.Cependant, des matériaux plus nouveaux sont nécessaires pour atteindre une efficacité énergétique significative dans diverses applications ou pour développer de nouvelles applications destinées à compléter les semi-conducteurs à bande interdite tels que le GaN et le SiC.Dans cette thèse, trois méthodes différentes sont utilisées pour étudier l’un de ces nouveauxmatériaux, carbure d'aluminium et de silicium (Al4SiC4): (1) simulations d'ensemble de Monte Carloafin d'étudier les propriétés de transport d'électrons du nouveau carbure ternaire, (2)études expérimentales pour déterminer ses propriétés matérielles et (3) simulations de dispositifsd'un dispositif à hétérostructure rendu possible par ce carbure ternaire. Toutes ces méthodesinterconnecter les uns avec les autres. Les données de chacun d’eux peuvent alimenter l’autre pour acquérir de nouvelles connaissances.résultats ou affiner les résultats obtenus conduisant ainsi à des propriétés électriques attrayantes telles qu’une bande interdite de 2,78 eV ou une vitesse de dérive maximale de 1,35 × 10 cm s.Ensemble Monte Carlo, développé en interne pour les simulations de Si, Ge, GaAs,AlxGa1-xAs, AlAs et InSb; est adopté pour les simulations du carbure ternaire en ajoutant untransformation de la nouvelle vallée pour tenir compte de la structure hexagonale de Al4SiC4. Nous prédisonsune vitesse maximale de dérive des électrons de 1,35 × 107 cm-1 à un champ électrique de 1400 kVcm-1 et une mobilité maximale des électrons de 82,9 cm V s. Nous avons vu une constante de diffusion de 2,14 cm2s-1 à un champ électrique faible et de 0,25 cm2s-1 à un champ électrique élevé. Enfin nousmontrer que Al4SiC4 a un champ critique de 1831 kVcmOn utilise des cristaux semi-conducteurs qui avaient été cultivés auparavant à l’IMGP, l’un par la croissance en solution et l’autre par la fusion en creuset. Trois expériences différentes sont effectuées sur eux; (1) spectroscopie UV, IR et visuelle, (2) spectroscopie photographique à rayons X, et (3) mesures à deux et à quatre sondes dans lesquelles un contact métallique est formé sur les cristaux. Nous avons trouvé ici une bande interdite de spectroscopie UV, IR et Vis de 2,78 ± 0,02 eV et une couche d’oxyde épaisse sur les échantillons en utilisant du XPS. Malheureusement, les mesures à deux et à quatre sondes n'ont donné aucun résultat autre que le bruit, probablement en raison de l'épaisse couche d'oxyde trouvée sur les échantillons.Dans les simulations de dispositifs, le logiciel commercial Atlas de Silvaco est utilisé pour prédire les performances des dispositifs à hétérostructure, avec des longueurs de grille de 5, 2 et 1 µm, rendues possibles par le carbure ternaire en combinaison avec du SiC. Le transistor à hétérostructure SiC / Al4SiC4 d'une longueur de grille de 5 µm délivre un courant de drain maximal de 1,68 × 10−4 A / µm, qui passe à 2,44 × 10−4 A / µm et à 3,50 × 10−4 A / µm pour des longueurs de grille de 2 µm et 1 µm, respectivement. La tension de claquage de l'appareil est de 59,0 V, ce qui réduit à 31,0 V et à 18,0 V les transistors mis à l'échelle des longueurs de grille de 2 µm et de 1 µm. Le dispositif à longueur de grille réduite de 1 μm bascule plus rapidement en raison de la transconductance supérieure de6,51 × 10−5 S / μm par rapport à une fois par an1,69 × 10−6 S / μm pour le plus grand périphérique.Enfin, une pente inférieure au seuil des dispositifs mis à l'échelle est égale à 197,3 mV / dec, 97,6 mV / dec et 96,1 mV / dec pour des longueurs de grille de 5 µm, 2 µm et 1 µm, respectivement
Wide bandgap semiconductor materials are able to withstand harsh environments and operate over a wide range of temperatures. These make them ideal for many applications such as sensors, high-power and radio-frequencies to name a few.However, more novel materials are required to achieve significant power efficiency of various applications or to develop new applications to complement current wide bandgap semiconductors such as GaN and SiC.In this dissertation, three different methods are used to study one of these novelmaterials, aluminium silicon carbide (Al4SiC4): (1) ensemble Monte Carlo simulationsin order to study the electron transport properties of the novel ternary carbide, (2)experimental studies to determine its material properties, and (3) device simulationsof a heterostructure device made possible by this ternary carbide. All these methodsinterlink with each other. Data from each of them can feed into the other to acquire newresults or refine obtained results thus leading way to attractive electrical properties such as a bandgap of 2.78 eV or a peak drift velocity of 1.35×10 cm s .Ensemble Monte Carlo toolbox, developed in-house for simulations of Si, Ge, GaAs,AlxGa1−xAs, AlAs, and InSb; is adopted for simulations of the ternary carbide by adding anew valley transformation to account for the hexagonal structure of Al4SiC4. We predicta peak electron drift velocity of 1.35×107 cms−1 at electric field of 1400 kVcm−1 and a maximum electron mobility of 82.9 cm V s . We have seen a diffusion constant of 2.14 cm2s−1 at a low electric field and of 0.25 cm2s−1 at a high electric field. Finally, weshow that Al4SiC4 has a critical field of 1831 kVcmsemiconductor crystals are used that had previously been grown at IMGP, one by solution grown and the other by crucible melt. Three different experiments are performed on them; (1) UV, IR and Vis Spectroscopy, (2) X-ray Photo Spectroscopy, and (3) Two- and four-probe measurements where metal contact are grown on the crystals. Here we have found a bandgap of 2.78 ± 0.02 eV UV, IR and Vis Spectroscopy and a thick oxide layer on the samples using XPS. Unfortunately the Two- and four-probe measurements failed to give any results other than noise, most likely due to the thick oxide layer that was found on the samples.In the device simulations, a commercial software Atlas by Silvaco is utilized to predict performance of heterostructure devices, with gates lengths of 5 μm, 2 μm and 1 μm, made possible by the ternary carbide in a combination with SiC. The 5 μm gate length SiC/Al4SiC4 heterostructure transistor delivers a maximum drain current of 1.68×10−4 A/μm, which increases to 2.44×10−4 A/μm and 3.50×10−4 A/μm for gate lengths of 2 μm and 1 μm, respectively. The device breakdown voltage is 59.0 V which reduces to 31.0 V and to 18.0 V for the scaled 2 μm and the 1 μm gate length transistors. The scaled down 1 μm gate length device switches faster because of the higher transconductance of6.51×10−5 S/μmcomparedtoonly1.69×10−6 S/μmforthelargestdevice.Finally,a sub-threshold slope of the scaled devices is 197.3 mV/dec, 97.6 mV/dec, and 96.1 mV/dec for gate lengths of 5 μm, 2 μm, and 1 μm, respectively

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Pacuski, Wojciech. "Spectroscopie optique de semi-conducteurs magnétiques dilués à large bande interdite, à base de ZnO et GaN." Phd thesis, Grenoble 1, 2007. http://www.theses.fr/2007GRE10310.

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Abstract:

Ce travail porte sur la spectroscopie magnéto-optique de semi-conducteurs magnétiques dilués (DMS) : ZnO et GaN dopés manganese, fer et cobalt. Les deux semi-conducteurs hôtes, ZnO et GaN ont une grande bande interdite, une structure wurtzite, une faible interaction spin - orbite et une forte interaction d'échange excitonique entre trous et électrons. En présence de champs magnétiques, les ions magnétiques induisent un effet Zeeman géant dont l'interprétation est complexe : les excitons s'anti-croisent et leurs énergies de transition et leurs forces d'oscillateur sont fortement influencées par l'effet Zeeman géant. On a mesuré expérimentalement le splitting Zeeman géant des excitons A et B avec des couches epitaxiées sur saphir (0001) et une propagation de la lumiere parallele a l'axe c du cristal et au champ magnétique (configuration Faraday). Le splitting Zeeman géant diminue avec la température et augmente non linéairement avec le champ magnétique en accord avec l'aimantation calculée des spins isolés. Une analyse quantitative nous a permis d'analyser les propriétés magnétiques et de mesurer les intégrales d'échange pour l'ensemble des matériaux étudiés. Pour des ions avec une configuration d5 (Mn2+ et Fe3+), l'aimantation suit une fonction de Brillouin, mais pour les configurations d7 et d4 (Co2+ ou Mn3+) l'interaction spin-orbite et le champ cristallin trigonal induisent une aimantation anisotrope, en accord avec l'analyse des transitions internes des ions mesurées en spectroscopie infrarouge. Pour (Ga,Mn)N, et (Ga,Fe)N, nous avons trouvé un signe positive pour l'intégrale d'échange entre trous et spins localisés (beta). En supposant une symétrie de la bande de valence dans ZnO correspondant a une interaction spin-orbite positive (Gamma_9, Gamma_7, Gamma_7), nous trouvons un signe négative de beta pour (Zn,Co)O, et beta est de pres de zéro pour (Zn,Mn)O. Toutefois, dans l'hypothese avec spin-orbite négative, nous trouvons un signe positif de beta. Les signes et les valeurs des intégrales d'échange déterminées a partir de nos mesures magnéto-optiques ne peuvent pas etre expliqués par des tendances matérielles et des modeles basés sur l'approximation de cristal virtuel. Ceci suggere que l'échange p-d en DMS a large bande interdite, soit dans le régime de couplage fort, et la nature de splitting Zeeman géant observé est différente qu'en semi-conducteurs magnétiques dilués classiques
This work presents a magnetooptical study of diluted magnetic semiconductors (DMS) based on ZnO and GaN, doped with manganese, iron, and cobalt. Both host materials, ZnO and GaN, are wide band gap semiconductors with a wurtzite structure, a weak spin-orbit coupling and a strong electron-hole exchange interaction within the excitons. In the presence of a magnetic field, the magnetic ions induce in such materials a giant Zeeman effect with a complex behavior: excitons anti-cross, and not only the transition energies, but also the oscillator strengths are strongly affected by the giant Zeeman effect. On thin epitaxial layers grown on (0001) sapphire, we observed the giant Zeeman splitting of the A and B excitons, which are optically active in the Faraday configuration when the propagating light is parallel to the c-axis. The Zeeman splitting decreases with the temperature and increases non-linearly with the magnetic field, demonstrating a dependence on the magnetization of the localized spins. A quantitative analysis allows us to discuss the detailed behavior of the magnetization and to estimate the p-d exchange integral beta for the studied wide bandgap DMS. For the d^5 electronic configuration (Mn2+, and Fe3+) the magnetization follows a Brillouin function, whereas, for d7 or d4 of Co2+, and Mn3+, respectively, the spin orbit coupling and the trigonal crystal field lead to an anisotropic magnetization, consistent with that deduced independently from the analysis of intra-ionic optical transitions. We find a positive sign of beta for (Ga,Mn)N, and (Ga,Fe)N. In ZnO, the sign of the spin-orbit interaction, which determines the structure of the valence band, has been a matter of debate. Assuming that the valence band ordering in ZnO is Gamma_9, Gamma_7, Gamma_7 (this corresponds to usual, positive sign of the spin-orbit coupling), we find beta to be negative for (Zn,Co)O, and to be close to zero in (Zn,Mn)O. However, assuming the reversed valence band ordering, we find beta to be positive in both ZnO based DMS. The sign and the value of p-d exchange integrals determined from our magnetooptical measurements do not follow material trends in DMS and cannot be explained by models based on the virtual crystal approximation. This suggests that the p-d coupling in wide gap DMS is in the strong coupling regime, so that the nature of the observed giant Zeeman splitting is different from that in classical diluted magnetic semiconductors

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Pacuski, Wojciech. "Spectroscopie optique de semi-conducteurs magnétiques dilués à large bande interdite, à base de ZnO et GaN." Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00296634.

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Abstract:

Ce travail porte sur la spectroscopie magnéto-optique de semi-conducteurs magnétiques dilués (DMS) : ZnO et GaN dopés manganese, fer et cobalt. Les deux semi-conducteurs hôtes, ZnO et GaN ont une grande bande interdite, une structure wurtzite, une faible interaction spin - orbite et une forte interaction d'échange excitonique entre trous et électrons. En présence de champs magnétiques, les ions magnétiques induisent un effet Zeeman géant dont l'interprétation est complexe : les excitons s'anti-croisent et leurs énergies de transition et leurs forces d'oscillateur sont fortement influencées par l'effet Zeeman géant.
On a mesuré expérimentalement le splitting Zeeman géant des excitons A et B avec des couches epitaxiées sur saphir (0001) et une propagation de la lumiere parallele a l'axe c du cristal et au champ magnétique (configuration Faraday). Le splitting Zeeman géant diminue avec la température et augmente non linéairement avec le champ magnétique en accord avec l'aimantation calculée des spins isolés. Une analyse quantitative nous a permis d'analyser les propriétés magnétiques et de mesurer les intégrales d'échange pour l'ensemble des matériaux étudiés. Pour des ions avec une configuration d5 (Mn2+ et Fe3+), l'aimantation suit une fonction de Brillouin, mais pour les configurations d7 et d4 (Co2+ ou Mn3+) l'interaction spin-orbite et le champ cristallin trigonal induisent une aimantation anisotrope, en accord avec l'analyse des transitions internes des ions mesurées en spectroscopie infrarouge. Pour (Ga,Mn)N, et (Ga,Fe)N, nous avons trouvé un signe positive pour l'intégrale d'échange entre trous et spins localisés (beta). En supposant une symétrie de la bande de valence dans ZnO correspondant a une interaction spin-orbite positive (Gamma_9, Gamma_7, Gamma_7), nous trouvons un signe négative de beta pour (Zn,Co)O, et beta est de pres de zéro pour (Zn,Mn)O. Toutefois, dans l'hypothese avec spin-orbite négative, nous trouvons un signe positif de beta. Les signes et les valeurs des intégrales d'échange déterminées a partir de nos mesures magnéto-optiques ne peuvent pas etre expliqués par des tendances matérielles et des modeles basés sur l'approximation de cristal virtuel. Ceci suggere que l'échange p-d en DMS a large bande interdite, soit dans le régime de couplage fort, et la nature de splitting Zeeman géant observé est différente qu'en semi-conducteurs magnétiques dilués classiques.

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Fisne, Christophe. "Métasurfaces actives pour applications large bande." Thesis, Toulouse, INPT, 2020. http://www.theses.fr/2020INPT0086.

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Abstract:

Les métasurfaces offrent des propriétés électromagnétiques particulières permettant de générer des indices de réfraction inhabituels, produire des bandes électromagnétiques interdites, ou encore créer des surfaces à haute-impédance. Ces dernières, aussi nommées « Artificial Magnetic Conductor (AMC) » sont particulièrement intéressantes dans le domaine antennaire. En effet elles permettent de réduire les couplages de divers éléments rayonnants, mais aussi de miniaturiser les antennes comportant un plan réflecteur. Cependant, leur bande de fonctionnement inférieure à 10%, les rend souvent incompatibles avec des applications large bande. Pour pallier cette limitation en bande passante, l’intégration de circuits actifs de type « non- Foster » ouvre une voie permettant d’élargir la bande passante des surfaces à haute-impédance. Dans ce contexte, l’objectif de la thèse est de concevoir un réflecteur haute impédance largebande grâce à l’intégration de circuits actifs de type « non- Foster ». La bande passante visée est [0,5 GHz ; 1,5 GHz] soit 100% de bande passante relative. Dans cette thèse, une méthodologie de synthèse d’AMC large bande est proposée : un réflecteur AMC sous incidence normale est conçu à partir d’une métasurface connectée à un circuit non-Foster qui est lui-même chargé par une impédance optimisée. Les relations analytiques permettant d’exprimer le coefficient de réflexion de la métasurface en fonction du circuit non-Foster et de sa charge sont explicitées. Dans un premier temps, une métasurface fonctionnant en polarisation rectiligne permettant le report d’un circuit non Foster est proposée. Cette topologie permet de protéger le circuit électronique des ondes électromagnétiques incidentes.De plus, une étude permettant d’étendre le fonctionnement de la métasurface en polarisation circulaire est amorcée. Ensuite, un circuit Non- Foster de type « Negative Impedance Converter (NIC) » est conçu. La topologie du circuit est choisie dans un souci de simplification technologique. La réalisation de ce circuit a été faite en utilisant des composants standards et l’utilisation de potentiomètres permet un contrôle de l’impédance en entrée du circuit. Enfin, la charge de ce circuit NIC est déterminée afin de permettre le comportement AMC large bande en prenant en compte le comportement réel du circuit non Foster
Metasurfaces have particular electromagnetic properties such as unusually refractive index, electromagnetic band gap and high impedance surface. Also named Artificial Magnetic Conductor (AMC), they are a focus of interest in the antennas field. Indeed, greater isolation between radiating elements and miniaturization of antenna with reflective plan can be achieved with those structures. Although they suffer from poor bandwidth (less than 10%), which make them inconsistent with wideband applications. To overcome this frequency limitation, implementation of non-Foster active circuits paves the way to extend the bandwidth of high impedance surfaces. In this respect, the thesis goal is to conceive a wideband high-impedance reflector with the integration of non-Foster circuits. The aimed bandwidth is [0.5 GHz; 1.5 GHz], that is to say 100% of the relative bandwidth. In this thesis, a synthesis methodology to realize a wideband AMC is proposed: an AMC reflector under normal incidence is conceived from a metasurface connected to a non-Foster circuit. The circuit is loaded with an optimized impedance. Analytic relationships between the reflection coefficient and the load impedance of the non-Foster circuit are given. Firstly, a metasurface working with linear polarizations and where the connection of the non-Foster circuit is offset. This topology protects the circuit against the perturbations due to the incident electromagnetic waves. Moreover, a study to extend metasurface functioning to circular polarization is under way. Then, a non-Foster circuit of type Negative Impedance Converter (NIC) is designed. A particular topology of circuit is selected in order to simplify the realization. It has been conceived using only components “off-the-shelf” and potentiometers which control the input impedance. Finally, the circuits load is calculated to obtain the attended wideband AMC behavior according with the real performance of the non-Foster circuit

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Bouffaron, Renaud. "Modélisation et Réalisation de Réseaux Sub-Longueur d'Onde :Application au Contrôle de la Réflectivité Large Bande, Large Incidence." Phd thesis, Université Paul Cézanne - Aix-Marseille III, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00353626.

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Abstract:

Les antireflets permettent d'accroître l'efficacité des cellules photovoltaïques, d'augmenter la sensibilité des détecteurs optroniques, et même d'améliorer l'extraction lumineuse des diodes électroluminescentes. Traditionnellement, des empilements de matériaux en couches minces sont utilisés pour les fabriquer. Nous avons étudié une technique alternative qui s'appuie sur la microstructuration de l'interface air-substrat. Il s'agit, plus précisément, de modéliser et de fabriquer des surfaces microstructurées bi-périodiques sur silicium et sur germanium présentant un effet antireflet très efficace dans l'infrarouge en bandes II et III respectivement. Ces structures nécessitent une description rigoureuse des phénomènes de propagation de la lumière. L'influence des paramètres opto-géométriques est examinée sous le point de vue des cristaux photoniques en utilisant les diagrammes de bandes. Pour réaliser ces structures, des techniques à bas coût, basées sur une gravure humide anisotrope du semi-conducteur cristallin à travers un masque obtenu par photolithographie, ont été utilisées. Nous obtenons expérimentalement sur silicium un facteur de réflexion inférieur à 4% sur l'ensemble du spectre IR II. Un très bon accord calcul/mesure permet de valider les résultats numériques obtenus précédemment.

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Regnat, Guillaume. "Onduleur à forte intégration utilisant des semi-conducteurs à grand gap." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016GREAT050/document.

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Abstract:

Les composants semi-conducteurs à base de matériaux à grand gap (SiC et GaN) présentent des caractéristiques intéressantes pour la réalisation de convertisseurs d’électronique de puissance toujours plus intégrés. Cependant, le packaging des composants traditionnels en silicium ne semble plus adapté pour ces nouveaux composants et apparaît même comme un facteur limitant. Le développement d’un packaging adapté aux caractéristiques des composants à grand gap est alors nécessaire. Les travaux développés dans cette thèse proposent un nouveau packaging tridimensionnel basé sur un procédé de fabrication de circuit imprimé. L’architecture du module est basé sur le concept « Power Chip On Chip » dont le principe de base permet de réduire les perturbations électromagnétiques. Le procédé de fabrication des circuits imprimés offre une grande flexibilité pour le routage en trois dimensions et permet de s’affranchir de l’interconnexion par fil de bonding entre le package et la puce. La démarche de conception du module s’appuie sur une approche multi-physique afin de qualifier le comportement électromagnétique et thermique du module puis de proposer des voies d’optimisation. Un prototype d’un module implémentant quatre cellules de commutation en parallèle, à base de MOSFET SiC, a été produit avec des moyens de production industriels. Les différents tests réalisés valident l’approche retenue dans ce projet mais soulignent également les aspects technologiques à approfondir pour la réalisation d’un module de puissance industriel
Wide-band-gap (WBG) semiconductors (SiC and Gan) offer interesting characteristics to realize high density power electronics converters. Conventional packaging used for silicon devices is no more adapted for those now components. Development of dedicated packaging for WBG devices is absolutely required. This PhD thesis presents a new 3D package based on Printed Circuit Board (PCB) industrial process. The module architecture is based on “Power Chip On Chip” concept which allows reducing electromagnetic perturbations. PCB fabrication process offers high design flexibility in three dimensions and allows removing wire bonding to interconnect power die and package. The power module design process is buit on multi-physics design tools in the aim to quantify electromagnetic and thermal behavior of the module. Furthermore, several optimization parameters are highlighted. A power module prototype, with four commutation cells in parallel based on SiC MOSFET, has been produced thanks to industrial facilities. Tests realized on new power module confirm the validity of the concept but furthermore to highlight critical technological parameters to realize an industrial power module

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Grelier, Michael. "Miniaturisation des antennes large bande à l'aide de matériaux artificiels." Phd thesis, Télécom ParisTech, 2011. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00574620.

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Abstract:

Dans le domaine de la guerre électronique, la maîtrise du spectre électromagnétique est primordiale. Les antennes doivent donc posséder une couverture fréquentielle extrêmement large. Leur bande de fréquences de fonctionnement peut dépasser la décade, i.e. un rapport 10 entre fréquences haute et basse. De plus, la fréquence basse peut être voisine de la centaine de MHz augmentant de ce fait l'encombrement de l'antenne dans le sens de l'épaisseur. L'intégration d'antenne bande basse sur porteur constitue donc un enjeu majeur. Les antennes classiques dédiées a la guerre électronique font habituellement appel a des antennes dites " indépendantes de la fréquence " chargées par une cavité absorbante. Les travaux présentes dans ce manuscrit ont pour but de supprimer les absorbants présents dans les antennes pour a la fois augmenter leur efficacité et réduire leur épaisseur. Nos recherches se sont orientés vers les matériaux dits " artificiels ", les conducteurs magnétiques artificiels (CMA) et des matériaux a bandes interdites électromagnétiques (BIE), permettant la réalisation pratique de réflecteur magnétique. Apres un état de l'art sur les méthodes analytiques, numériques et expérimentales, nous étudions le comportement de l'antenne spirale d'Archimède en espace libre puis en présence de réflecteurs théoriques: conducteur électrique parfait et conducteur magnétique parfait. Nous avons proposé et validé expérimentalement une méthodologie innovante pour la conception d'antenne large bande faible épaisseur. Enfin, nous avons présenté un réflecteur hybride exploitant les propriétés des conducteurs électriques et magnétiques afin d'étendre la bande de fréquences des antennes.

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Raboin, Jean-Christophe. "Complexes de métaux de transition pour la photosensibilisation de semi-conducteurs à large bande interdite." Metz, 1999. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/1999/Raboin.Jean_Christophe.SMZ9940.pdf.

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Abstract:

Des ligands tridentates de la famille des terpyridines et des analogues cyclométallants ainsi que des ligands bidentates 5-(2-pyridyl)-tétrazoles sont préparés. Ces ligands sont fonctionnalisés par des acides carboxyliques vicinaux pour obtenir une bonne fixation et un transfert de photoélectron maximum sur TiO2 ou par des coumarines condensées pour augmenter l'efficacité de captation de la lumière et accéder à des états excités de plus basse énergie. Les ligands sont utilisés pour coordiner des cations de Ru, Fe et Rh. Des problèmes de décarboxylation sélective ou d'absence de cyclométallation lors de l'utilisation de phenylbipyridines à coumarines condensées sont résolus. Un cas de cyclométallation de pyridine par retournement de cycle est observé. Une corrélation entre les potentiels rédox et les groupes fonctionnels des complexes est établie ainsi que des effets auxo- et hyperchrome en spectroscopie d'absorption. La plupart des complexes sont émetteurs à température ambiante dont certains avec des rendements d'émission proches de Ru(bipy)3Cl2. Les complexes de ruthénium porteurs d'acides carboxyliques sont testés en photosensibilisation sur électrodes de TiO2. Des rendements de conversion de photon en courant jusqu'à plus de 70% sont atteints

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Vigué, Florence. "Optoélectronique visible et ultraviolette à base de semi-conducteurs II-VI à large bande interdite." Nice, 2001. http://www.theses.fr/2001NICE5632.

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Abstract:

Depuis plusieurs années, un effort de recherche important est consacré aux semi-conducteurs à large bande interdite pour leur applications optoélectroniques. Les principaux objectifs sont la réalisation de détecteurs ultraviolet (UV) et la fabrication de diodes laser émettant dans le bleu ou l'UV. C'est avec cet objectif que nous avons étudié les composés II-VI à base de ZnSe et ZnO. Des photodétecteurs UV en ZnSe et (Zn,Mg,Be,Se) sont tout d'abord décrits. Trois types de structures ont été fabriquées avec de bonnes performances. Il s'agit des photodiodes p-i-n, à barrière Schottky et métal-semiconducteur-métal. Avec ces différents dispositifs, nous obtenons des réponses spectrales élevées, de forts contrastes de détection UV/visible et de faibles niveaux de bruit. Ce travail démontre le fort potentiel des composés II-VI ZnSe et (Zn,Mg,Be,Se) pour la détection ultraviolette. La croissance de ZnO sur substrat de saphir est parallèlement abordée. Deux modes de croissances sont obtenus selon les conditions expérimentales. La croissance bidimensionnelle conduit à la formation d'une structure mosai͏̈que de grains délimités par des dislocations verticales tandis que la croissance tridimensionnelle favorise de nombreuses interactions entre les dislocations et mène à une meilleure qualité structurale. Une densité totale de dislocations de 3-5x109 cm-2 est obtenue dans ce cas
Over the past few years, there has been a great deal of work focused on wide bandgap semiconductors for their applications in electronics and optoelectronics. Main goals are the fabrication of ultraviolet (UV) photodetectors and blue and UV laser diodes. In this work, II-VI compounds based on zinc selenide (ZnSe) and zinc oxyde (ZnO) are studied for these purposes. UV photodetectors based on ZnSe and especially on (Zn,Mg,Be,Se) quaternary alloys are first reported. Three types of structures have been studied which are p-i-n, Schottky barrier and metal-semiconductor-metal photodiodes. With these different devices, high maximum spectral responses, important UV/visible contrasts and low noise levels are achieved. This work thus demonstrates the potential of ZnSe and (Zn,Mg,Be,Se) compounds for UV detection. Growth of ZnO on sapphire substrate has also been studied. It is demonstrated that two different growth modes can be achieved depending on experimental conditions. Two-dimensional growth mode layers exhibit a mosaic structure with columnar subgrains delineated by vertical dislocations whereas the three-dimensional growth mode generates numerous interactions between dislocations and leads to higher structural quality films. A total dislocation density of 3-5x109 cm-2 is obtained in that case

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Kaddour, Darine. "Conception et réalisation de filtres RF passe-bas à structures périodiques et filtres Ultra Large Bande, semi localisés en technologie planaire." Phd thesis, Grenoble 1, 2007. http://www.theses.fr/2007GRE10095.

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Abstract:

La technologie planaire constitue une technologie attrayante pour la réalisation de filtres, en terme de coût, de volume, ainsi que des possibilités d'intégration. Dans ce contexte, le développement de filtres planaires sélectifs et peu encombrants est à l'heure actuelle un domaine d'activité d'un intérêt fondamental. Les travaux présentés dans ce manuscrit s'inscrivent dans cet axe de recherche. Après un état de l'art sur les différentes familles de filtres planaires, une nouvelle topologie de filtre passe-bas compact, constituée d'une ligne de propagation périodiquement chargée par des capacités CMS, est développée. Une méthode rigoureuse de conception est développée et des démonstrateurs hybrides en teclmologie CPW à 1 GHz sont réalisés, Les mesures, en très bon accord avec les simulations, valident des propriétés intéressantes en terme de l'éjection, d'adaptation et de remontées parasites, La montée en fréquence est également explorée par la réalisation d'un filtre passe-bas en bande K. Les résultats montrent la nécessité d'une caractérisation fine des capacités. Ensuite, une méthode de caractérisation des capacités est mise en oeuvre. Il s'avère que l'insertion des capacités dans des filtres passe-bas à structure périodique constitue un moyen précis et fiable de modélisation. Une topologie de filtre passe-bande à Ultra Large Bande, basée sur une imbrication d'un filtre passe-haut à stubs dans un, filtre passe-bas à lignes capacitivement chargées, est mise en place. Les mesures des prototypes en technologie micro- ' ruban, en bon accord avec les simulations, montrent des propriétés intéressantes de sélectivité, de miniaturisation et de rejet de lobes secondaires
Ln recent years, extensive research and development efforts have been put into exploiting planar filters for their potential qualities of low cost, tiny weight and high degree of integration. The aim of the research work presented in this manuscript is the design and the realization of selective and miniaturized planar filters. A new topology of compact low-pass filter with periodic structures, constituted by a transmission line loaded by SMT capacitors, is proposed. A rigorous design method for the low-pass filter is also implemented. The measurements of the low-pass filters, realized ne al' to 1 GHz in a CPW technology, in good agreement with simulations demonstrated interesting electrical proprieties of rejection, matching and spurious suppression. The validity of this topology is also investigated for higher frequencies with the realization of a low-pass filter in the K-band. Several capacitor's characterization approaches were also investigated. The implementation of capacitors in a low pass filter with periodic structure carried out constitutes the most precise way to characterize capacitors. A new topology of Ultra Wide Band band-pass filters, based on the combination of a high pass filter with short circuited stubs and a low pass filter with capacitively loaded lines, is proposed, The measurements of the prototype filters realized in a microstrip teclmology, in good agreement with simulations, show interesting proprieties of selectivity, miniaturization and spurious suppression

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Kaddour, Darine. "Conception et Réalisation de filtres RF passe-bas à structures périodiques et filtres Ultra Large Bande, semi-localisés en technologie planaire." Phd thesis, Grenoble 1, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00267881.

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Abstract:

La technologie planaire constitue une technologie attrayante pour la réalisation de filtres, en terme de coût, de volume, ainsi que des possibilités d'intégration. Dans ce contexte, le développement de filtres planaires sélectifs et peu encombrants est à l'heure actuelle un domaine d'activité d'un intérêt fondamental. Les travaux présentés dans ce manuscrit s'inscrivent dans cet axe de recherche. Après un état de l'art sur les différentes familles de filtres planaires, une nouvelle topologie de filtre passe-bas compact, constituée d'une ligne de propagation périodiquement chargée par des capacités CMS, est développée. Une méthode rigoureuse de conception est développée et des démonstrateurs hybrides en technologie CPW à 1 GHz sont réalisés. Les mesures, en très bon accord avec les simulations, valident des propriétés intéressantes en terme de réjection, d'adaptation et de remontées parasites. La montée en fréquence est également explorée par la réalisation d'un filtre passe-bas en bande X. Les résultats montrent la nécessité d'une caractérisation fine des capacités. Ensuite, une méthode de caractérisation des capacités est mise en oeuvre. Il s'avère que l'insertion des capacités dans des filtres passe-bas à structure périodique constitue un moyen précis et fiable de modélisation. Une topologie de filtre passe-bande à Ultra Large Bande, basée sur une imbrication d'un filtre passe-haut à stubs dans un filtre passe-bas à lignes capacitivement chargées, est mise en place. Les mesures des prototypes en technologie micro-ruban, en bon accord avec les simulations, montrent des propriétés intéressantes de sélectivité, de miniaturisation et de rejet de lobes secondaires.

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Vennegues, Philippe. "Propriétés structurales de films de semi-conducteurs wurtzite hetéroépitaxiés selon des orientations non- et semi-polaires." Habilitation à diriger des recherches, Université de Nice Sophia-Antipolis, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00520457.

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Abstract:

Les nitrures d'éléments III et les alliages à base de ZnO, semi-conducteurs à large bande interdite étudiés au CRHEA, cristallisent dans la structure hexagonale wurtzite. Cette structure a la particularité d'être une structure polaire et les polarisations internes ont donc une forte influence sur les propriétés des hétérostructures à base de ces matériaux. Pour minimiser les effets de ces polarisations internes, un intense effort de recherche est mené sur l'étude d'hétérostructures fabriquées selon des orientations non- et semi-polaires. Cette étude est dédiée aux propriétés structurales de telles hétérostructures avec comme outil principal d'investigation la microscopie électronique en transmission. Les relations épitaxiales entre les films wurtzites et les substrats de saphir orientés R et M ont été déterminées. L'influence de ces relations épitaxiales sur les microstructures a été également mise ne évidence. Dans un second temps, les défauts structuraux présents ont été caractérisés en détail. Les densités de ces défauts sont très grandes et incompatibles avec l'utilisation de telles hétérostructures que ce soit pour la détermination fine des propriétés intrinsèques que pour leur utilisation dans des dispositifs optoélectroniques. Les procédés de croissance mis en place pour diminuer les densités de défauts seront présentés ainsi que les mécanismes permettant ces améliorations de la qualité cristalline.

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Korytov, Maxim. "Etude des nanostructures de semi-conducteurs à large bande interdite par Microscopie électronique en Transmission quantitative." Phd thesis, Université de Nice Sophia-Antipolis, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00520605.

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Abstract:

Cette thèse est dédiée à l'étude et à la caractérisation de boîtes quantiques (BQs) GaN réalisées sur une couche épaisse d'Al0.5Ga0.5N. Une BQ se comporte comme un puits de potentiel qui confine les porteurs de charges dans les trois dimensions de l'espace. Le spectre d'énergie d'exciton localisé dans une BQ dépend fortement de sa taille, qui est de l'ordre de quelques nanomètres. La compréhension des mécanismes de croissance et des propriétés physiques et structurelles des objets nanométriques, telles que des BQs, nécessite l'utilisation d'outils de caractérisation adaptés à leur faible taille. La microscopie électronique en transmission (MET), largement employée dans ce travail, est une des rares techniques qui permettent ce genre d'études. Le premier chapitre est consacré à l'introduction des fondements physiques de la microscopie électronique en transmission et à ses modes de fonctionnement. La technique de microscopie électronique en transmission haute résolution (METHR) et les facteurs limitant la résolution du microscope sont discutés en détail. Ensuite, les aspects de microscopie quantitative, tels que la simulation des images METHR et les méthodes de mesure de contrainte de la maille atomique à partir d'images METHR sont présentés. Deux techniques complémentaires au METHR, notamment l'imagerie en contraste de Z en mode balayage (STEM-HAADF) et la spectroscopie des pertes d'énergie (EELS) sont introduites à la fin de ce chapitre. Dans le deuxième chapitre les champs d'application des nitrures d'éléments-III et certains problèmes fondamentaux liés à leur croissance épitaxiale sont discutés. Après cela, deux techniques de la croissance de ce type d'hétérostructures - l'épitaxie par jets moléculaires (EJM) et l'épitaxie en phase vapeur d'organo-métalliques (EPVOM) - sont présentées. Ce chapitre se termine par la description des propriétés structurales des matériaux nitrures, y compris leur structure cristalline et les propriétés élastiques. Dans le troisième chapitre, l'adaptation de l'imagerie METHR pour l'étude des matériaux à base de GaN est présentée. Tout d'abord, le moyen d'évaluation de la composition chimique dans une hétérostructure par la mesure des contraintes de la maille atomique à partir d'images METHR est décrit. L'effet de la distorsion de la maille atomique d'une couche mince due au désaccord paramétrique est pris en compte de manière analytique. Un rapport numérique entre le paramètre de réseau local et la composition des alliages InxGa1-xN/GaN et AlxGa1-xN/Al0.5Ga0.5N est déterminé. L'influence des incertitudes des constantes élastiques ainsi que l'effet de la relaxation de surface sur la précision de la détermination de la composition sont discutés. Ensuite, une comparaison de deux techniques de mesure de contrainte, l'analyse des phases géométriques (GPA) et la méthode de projection, est présentée. Pour réaliser le traitement des images HRTEM dans l'espace réel (méthode de projection) un script dédié a été développé. Les deux méthodes ont été appliquées à des images modèles afin d'évaluer leurs performances pour la mesure des variations rapides de contrainte et pour le traitement des images bruitées. Il a été montré que la méthode GPA peut créer des fluctuations artificielles là où la contrainte varie rapidement. La méthode de projection est capable de mesurer les variations rapides de contrainte à l'échelle atomique, mais sa précision diminue considérablement pour les images bruitées. Les effets des conditions d'imagerie sur les mesures de contrainte ont été mis en évidence dans la dernière partie de ce chapitre. Les images METHR en axe de zone et hors axe de zone ont été simulées par le logiciel Electron Microscopy Software (EMS) en utilisant les paramètres d'imagerie typique pour un microscope JEOL 2010F et un microscope Cs-corrigé Titan 80-300. Le rôle critique de l'épaisseur de l'échantillon pour l'imagerie quantitative METHR en axe de zone a été montré. Les gammes de défocalisation appropriées pour une détermination fiable des déplacements atomiques pour certaines épaisseurs d'échantillon ont été déterminées. La même étude a été faite pour des images METHR acquises hors axe de zone. Les conditions d'acquisition METHR adaptées aux mesures de contrainte ont été appliquées pour l'étude des BQs GaN/AlGaN. Cette étude, présentée dans le quatrième chapitre, a révélé plusieurs phénomènes originaux pour les nitrures d'éléments III. Un changement de forme des BQs de surface de pyramides parfaites à pyramides tronquées avec l'augmentation de l'épaisseur nominale de GaN déposé a été observé. Le recouvrement des BQs par une couche d'AlGaN mène à une modification de leur forme de pyramide parfaite à pyramide tronquée. Dans le même temps, le volume moyen des BQs augmente. Un comportement similaire a été révélé pour des BQs GaN recouvertes par de l'AlN. Une séparation de phase a été observée dans les barrières AlGaN recouvrant les BQs avec formation de zones riches en Al au-dessus des BQs et de régions riches en Ga placées autour des zones riches en Al. La concentration en Al dans les zones riches en Al est d'environ 70% et elle diminue avec la distance à la BQ; la concentration en Ga varie de 55% à 65%. Les facettes latérales des zones riches en Al sont bien définies, leur forme et leur taille sont similaires à celles des BQs au-dessus desquelles elles sont placées. Une séparation de phase a également été observée dans les échantillons avec des boîtes quantiques anisotropes (quantum dashes). Les observations en microscopie électronique en transmission à balayage en mode Z-contraste (STEM-HAADF) ont fourni une preuve indépendante du phénomène de séparation de phases dans les barrières AlGaN. De plus, l'intensité des images HAADF a été convertie en compositions locales en gallium, à l'aide de simulations du signal HAADF. La concentration moyenne en Al de 70% dans les zones riches en Al obtenue par l'analyse HAADF a été confirmée par spectroscopie de pertes d'énergie électronique. En outre, l'analyse précise du changement de l'énergie de plasmon a révélé une diminution progressive de la composition en Al avec l'augmentation de la distance à la BQ. Pour expliquer les phénomènes observés, différents modèles basés sur les données expérimentales ont été élaborés. Nos explications sont fondées sur le principe de minimisation de l'énergie totale des BQs. La variété des formes des BQs de surface est expliquée par la compétition entre l'énergie de surface et l'énergie élastique accumulée dans les BQs. L'augmentation du volume des BQ pendant leur recouvrement est expliqué par le transport de GaN de la couche de mouillage vers la BQ, qui peut aussi être relié à une baisse de l'énergie élastique. Une séparation de phase dans les barrières AlGaN est aussi expliquée par la relaxation de la contrainte introduite par la présence des BQs. Plusieurs voies, basées sur les résultats de cette étude et en vue de l'amélioration des propriétés des dispositifs optoélectroniques sont proposées. Par exemple, la fabrication de BQs sans couche de mouillage est une approche perspective pour augmenter l'efficacité de photoluminescence.

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Motaweh, Tammam. "Modélisation et validation expérimentale de nouvelles structures SOA large bande et de techniques d'élargissement de la bande passante optique." Thesis, Brest, 2014. http://www.theses.fr/2014BRES0117/document.

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Abstract:

L’amplification optique large bande à base de SOA est devenue indispensable pour la montée en débit des systèmes de transmissions optiques et pour pouvoir exploiter au mieux la bande optique des fibres optiques. Ce travail présente une étude théorique et expérimentale d’un SOA large bande passante développé par Alcatel Thales III-V Lab dans le cadre des projets ANR AROME et UltraWIDE. Dans cette thèse, nous avons d’abord effectué une modélisation semi-phénoménologique du gain matériau et du coefficient de gain d’une structure à base de multi-puits quantiques avec un nombre réduit de paramètres. L’intégration de notre modèle dans un modèle de SOA déjà développé au laboratoire a montré son efficacité pour restituer quantitativement le comportement statiques (gain, facteur de bruit) des nouvelles structures SOA large bande sur une large plage de longueurs d’onde (> 110 nm), de courants d’alimentation et de puissances optiques. A l’aide de ce modèle, nous avons étudié l’influence de la structure du SOA sur la bande passante pour un gain cible en jouant sur la longueur, le nombre d’électrode et le courant d’alimentation du SOA. Nous avons mis en évidence qu’une structure bi-électrodes n’apportait pas d’amélioration de la bande passante optimisée par rapport au cas mono-électrode. En revanche, la structure bi-électrode permet d’optimiser la puissance de saturation et le facteur de bruit du SOA, sans sacrifier ni le gain maximal ni la bande passante optique. Nous avons aussi montré que, pour ce type de composants, une augmentation de la puissance optique injectée pouvait être compensée par une augmentation du courant d’alimentation pour maintenir une large bande passante optique. Nous avons également mis en place deux techniques d’élargissement de la bande passante optique de SOA à large bande. La première technique est fondée sur le filtrage en réflexion spectralement sélectif (ESOA). Le dispositif expérimental a permis d’amplifier simultanément 8 canaux CWDM dans une bande passante (définie à −1 dB) de 140 nm. La deuxième technique, basée sur un amplificateur hybride Raman-SOA, a fourni une bande passante optique (définie à −1 dB) de 89 nm avec un gain de 17 dB. Nous avons ainsi pu réaliser une transmission simultanée de 5 canaux CWDM allant jusqu’à 10 Gb/s sur 100 km
SOA-based optical amplification became crucial for increasing optical system capacity and to benefit from the broad bandwidth of optical fibers. In this work we present both theoretical and experimental studies for a new broadband SOA developed by Alcatel Thales III-V lab in the framework of AROME and UltraWIDE ANR projects.We developed firstly a semi-phenomenological model for both the material gain and the gain coefficient of a multi-quantum well -based SOA structure with a reduced set of parameters. This material gain model has been integrated in an existing SOA model and proved its performance in reproducing steady state behavior of this new broadband SOA (gain and noise figure) for a wide range of wavelengths, input powers and bias currents. Thanks to this model, we studied the influence of the SOA geometrical structure on the optical bandwidth for a given target gain, by varying length, number of electrodes and bias current. We showed that two-electrode SOA structures do not provide any improvement of the bandwidth compared to the one-electrode case. However, the two-electrode structure allows the optimization of both the SOA saturation power and the noise figure, without sacrificing neither the maximum gain nor the optical bandwidth. We have also shown that for this kind of component, an increase in the injected optical power could be compensated by an increase in the supply current to maintain a wide optical bandwidth.We have also investigated two techniques to widen the optical bandwidth of our broadband SOA. The first one is based on a modification of the SOA structure by introducing a selective reflection filter (ESOA). Its experimental implementation allowed the amplification of an 8-CWDM-channel comb in a bandwidth (defined at -1 dB) of 140 nm. The second one, based on a hybrid Raman-SOA amplifier, provided an optical bandwidth (defined at -1 dB) of 89 nm with a gain of 17 dB. With this last technique, we were able to achieve a 5-CWDM-channel comb transmission up to 10 Gb/s over 100 km

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Quaglia, Michael. "Méthodes de prévision acoustique semi-analytiques pour un doublet d'hélices contrarotatives isolé." Thesis, Lyon, 2017. http://www.theses.fr/2017LYSEC063/document.

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Abstract:

Les doublets d'hélices contra-rotatives (CROR) sont un moyen alternatif aux turbofans actuels pour propulser les avions commerciaux. Un CROR est composé de 2 soufflantes coaxiales non carénées tournant dans des sens opposées. Actuellement, les CROR pourraient réduire les émissions de CO2 mais les émissions sonores pourraient être un frein à leur commercialisation. Au décollage et en condition d'approche, le son est principalement créé par la charge instationnaire subie par un des rotor. Cette charge provient de l'interaction d'un des rotors avec des fluctuations de vitesses périodiques produites par l'autre. Ce bruit d'interaction provient principalement de 3 sources principales. La première est liée à l'interaction des sillages visqueux provenant du rotor amont qui se font découper par le bord d'attaque des pales du rotor aval. La seconde est liée au potentiel de vitesse créé par le bord d'attaque des pales du rotor aval qui influence les vitesses vues au bord de fuite des pales du rotor amont. La dernière provient de l'interaction des pales du rotor aval avec les tourbillons d'extrémités créés en tête ou en pied de pale du rotor amont. Cette dernière interaction s'est avérée principale pour des conditions d'approche et de décollage. Pour réduire l'interaction tourbillon de tête - pale aval pour des conditions nominales de vol, le rayon maximal des pales du rotor aval est rogné. Le rognage classique est obtenu pour les conditions de décollage et d'approche où l'effet de contraction de la veine fluide est le plus important. Cependant, le CROR est alors considéré avec un écoulement uniforme sans angle d'incidence. Avant de prendre en compte les effets d'incidences, il peut être intéressant de prendre en compte l'angle de contraction de la veine fluide qui pour certaines configurations et points de fonctionnement est suffisant pour réactiver l'interaction paletourbillon. L'interaction est alors tridimensionnelle, toutes les composantes de la vitesse du tourbillon contribuent au bruit émis. Le but de cette étude sera d'analyser l'influence de la contraction de la veine fluide et des trois composantes de la vitesse du tourbillon de tête sur la charge instationnaire vu par la pale aval. Ces améliorations seront implémentées dans un outil de prévision de bruit de turbomachines : Optibrui. Une étude paramétrique préliminaire sera faite sur cette source. Les retombées de cette étude sont doubles. Tout d'abord, une meilleure compréhension des mécanismes d'interactions entre un tourbillon et une pale tournante dans des conditions réalistes sera possible. Ensuite, un outil rapide d'évaluation préliminaire du bruit provenant de l'interaction pale-tourbillon sera incorporé dans le but de pouvoir effectuer une optimisation aéroacoustique sur des géométries préliminaires
No abstract

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Quaglia, Michaël. "Méthodes de prévision acoustique semi-analytiques pour un doublet d'hélices contrarotatives isolé." Thèse, Université de Sherbrooke, 2017. http://hdl.handle.net/11143/11781.

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Abstract:

Les doublets d'hélices contra-rotatives (CROR) sont un moyen alternatif aux turbofans actuels pour propulser les avions commerciaux. Un CROR est composé de 2 soufflantes coaxiales non carénées tournant dans des sens opposées. Actuellement, les CROR pourraient réduire les émissions de CO2 mais les émissions sonores pourraient être un frein à leur commercialisation. Au décollage et en condition d'approche, le son est principalement créé par la charge instationnaire subie par un des rotor. Cette charge provient de l'interaction d'un des rotors avec des fluctuations de vitesses périodiques produites par l'autre. Ce bruit d'interaction provient principalement de 3 sources principales. La première est liée à l'interaction des sillages visqueux provenant du rotor amont qui se font découper par le bord d'attaque des pales du rotor aval. La seconde est liée au potentiel de vitesse créé par le bord d'attaque des pales du rotor aval qui influence les vitesses vues au bord de fuite des pales du rotor amont. La dernière provient de l'interaction des pales du rotor aval avec les tourbillons d'extrémités créés en tête ou en pied de pale du rotor amont. Cette dernière interaction s'est avérée principale pour des conditions d'approche et de décollage. Pour réduire l'interaction tourbillon de tête - pale aval pour des conditions nominales de vol, le rayon maximal des pales du rotor aval est rogné. Le rognage classique est obtenu pour les conditions de décollage et d'approche où l'effet de contraction de la veine fluide est le plus important. Cependant, le CROR est alors considéré avec un écoulement uniforme sans angle d'incidence. Avant de prendre en compte les effets d'incidences, il peut être intéressant de prendre en compte l'angle de contraction de la veine fluide qui pour certaines configurations et points de fonctionnement est suffisant pour réactiver l'interaction pale-tourbillon. L'interaction est alors tridimensionnelle, toutes les composantes de la vitesse du tourbillon contribuent au bruit émis. Le but de cette étude sera d'analyser l'influence de la contraction de la veine fluide et des trois composantes de la vitesse du tourbillon de tête sur la charge instationnaire vu par la pale aval. Ces améliorations seront implémentées dans un outil de prévision de bruit de turbomachines : Optibrui. Une étude paramétrique préliminaire sera faite sur cette source. Les retombées de cette étude sont doubles. Tout d'abord, une meilleure compréhension des mécanismes d'interactions entre un tourbillon et une pale tournante dans des conditions réalistes sera possible. Ensuite, un outil rapide d'évaluation préliminaire du bruit provenant de l'interaction pale-tourbillon sera incorporé dans le but de pouvoir effectuer une optimisation aéroacoustique sur des géométries préliminaires.

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Derkowska, Beata. "Contribution à l'étude des propriétés optiques linéaires et non linéaires des semi-conducteurs AIIBVI." Angers, 2001. http://www.theses.fr/2001ANGE0003.

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Abstract:

Dans le cadre de recherche sur les composes ternaires AIIBVI qui sont très attractifs pour les applications optoélectroniques, l'étude de la susceptibilité non linéaire du 3e ordre (< 3 >) s'est effectuée a 532nm sur les monocristaux ZNSE, ZNSE:AG et les couches minces ZNSE:MG en fonction de la concentration de charges libres, de la température de recuit et de la concentration en ag ou mg par les méthodes d'absorption a deux photons (TPA) et par le mélange 4-ondes dégénère (DFWM). Le coefficient TPA et le < 3 > des monocristaux ZNSE et ZN 1 XAG XSE ont été mesurés. Les résultats expérimentaux montrent que la partie imaginaire du < 3 > de ZNSE décroit quand la concentration des charges libres augmentent or celle de ZNSE:AG décroit quand la concentration en AG croit. Quant à la valeur absolue de < 3 >, celle-ci augmente avec la concentration des charges libres dans les monocristaux ZNSE et décroit dans ceux de ZNSE:AG quand la concentration en AG croit. Les mesures par réflexion sur les couches minces ZN 1 XMG XSE fournissent leurs propriétés optique linéaires. On montre que leur indice de réfraction linéaire décroit quand la concentration en MG décroit. Le coefficient de TPA de ces composes ternaires, obtenu à partir de la transmission non linéaire est relativement important. Il croit quand la concentration en MG augmente.

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Bouynet, Enmmanuelle. "Propriétés diélectriques large bande de matériaux à basse température : application à l'étude de composés de la famille des fullerènes et de composites isolant-polymère conducteur." Bordeaux 1, 1996. http://www.theses.fr/1996BOR10690.

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Abstract:

La premiere partie de la these consiste a realiser l'etude sur une large bande de frequence (100 mhz 5 ghz) d'une sonde coaxiale a effet de bout en effectuant son etalonnage et en etudiant les differentes limitations de la methode. Cette technique de caracterisation dielectrique a ensuite ete adaptee a la realisation de mesures a basse temperature dans un cryostat a helium liquide. Dans la seconde partie, le comportement en frequence et en temperature de plusieurs types d'echantillons est etudie: des fullerenes (c#6#0 et c#7#0), un echantillon supraconducteur a base de nanoparticules de carbone, et enfin des composites polystyrene/polypyrrole

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Maertens, Alban. "Etude de la réalisation d'une structure transistor (FET) pour l'observation de l'exciton du ZnO sous champ électrique." Thesis, CentraleSupélec, 2016. http://www.theses.fr/2016SUPL0009/document.

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Abstract:

Ce manuscrit porte sur la conception d’un transistor à effet de champ destiné à l’observation de la photoluminescence de l’exciton et des complexes excitoniques chargés du ZnO sous l’influence d’un champ électrique. Pour cela, des simulations ont permis de définir un cahier des charges de la structure du transistor afin de bloquer la conductivité dans le canal de ZnO et d’appliquer un champ électrique intense. La seconde partie concerne le choix du matériau de grille et de l’électrode transparente de surface pour l’observation de la photoluminescence dans le canal. L’oxyde de gallium (-Ga2O3) a été choisi car il présente un grand gap, des propriétés d’isolant et de semi-conducteur avec dopage. Cependant les films de Ga2O3 dopés avec Ti, Sn, Zn et Mg élaborés par MOCVD n’ont pas révélé de conductivité. Les films d’alliages (Ga,Sn)2O3 n’ont pas non plus montré de conductivité et leur structure est étudiée intensivement. Des traitements plasma radiofréquence sous flux d’argon, d’oxygène ou d’hydrogène ont permis de montrer que l’implantation de l’hydrogène donne lieu à un niveau donneur avec une énergie d’activation de 7 meV. La conductivité est toutefois modulée par le dopage en Sn et les traitements s’accompagnent d’un changement de la sous-stœchiométrie en oxygène qui diminue la transparence à cause de la formation de niveau profond de lacune d’oxygène. La structure finale de la grille transparente dans l’ultraviolet pour l’observation de la photoluminescence du ZnO peut donc être élaborée par une grille diélectrique de -Ga2O3 puis une électrode conductrice transparente de (Ga,Sn)2O3 traitée superficiellement par un plasma d’hydrogène
This manuscript covers the design of a field transistor for the observation of photoluminescence of the exciton and the charged excitonic complex of ZnO under the influence of an electric field. For this, simulations have helped to define the specifications of the transistor structure to block the conductivity in the ZnO channel and applying a strong electric field. The second part concerns the choice of gate material and the surface transparent electrode for the observation of photoluminescence in the channel. The gallium oxide (-Ga2O3) was chosen because it has a large gap, insulating properties and semiconductor properties with doping. However, Ga2O3 films doped with Ti, Sn, Zn and Mg MOCVD did not show conductivity. Films of alloys (Ga,Sn)2O3 have not shown either conductivity and their structure is studied intensively. Radio frequency plasma treatment under a flux of argon, oxygen or hydrogen have shown that implantation of hydrogen gives rise to a donor level with 7 meV activation energy. However, the conductivity is modulated by doping Sn and treatments are accompanied by a change of sub-stoichiometry in oxygen, which reduces the transparency due to the formation of deep level of oxygen vacancy. The final structure of the transparent gate in the ultraviolet for the observation of photoluminescence of ZnO can be prepared by a dielectric gate -Ga2O3 and a transparent conductive electrode of (Ga,Sn)2O3 surface treated by a plasma of hydrogen

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DOP, SIMON. "Modelisation numerique et caracterisation experimentale d'un simulateur d'ondes electromagnetiques large bande dans une chambre semi-anechoique. Application aux tests en susceptibilite des vehicules automobiles." Paris 6, 1998. http://www.theses.fr/1998PA066748.

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Abstract:

Pour optimiser le comportement cem de ses vehicules, psa peugeot citroen s'est dote d'un code numerique industriel en electromagnetisme. Un moyen experimental est developpe afin de pouvoir correler simulations et essais experimentaux d'un test en susceptibilite. Les contraintes de dimensionnement dues a l'insertion du moyen de test dans une chambre semi-anechoique et le souhait de couvrir un spectre large (10 mhz - 1 ghz) nous ont orientees vers un simulateur a forme conique. Le concept de ligne de transmission multiconducteur du simulateur a ete demontre et valide. Nous avons alors obtenu la forme du champ electromagnetique guide en fonction de ses caracteristiques geometriques et electriques. Une condition d'adaptation est ainsi determinee en prenant en compte la particularite d'alimentation du simulateur (alimentation en phase avec meme amplitude des conducteurs). L'etude de l'integration du simulateur dans une cage de faraday nous a permis d'etablir des regles de realisation permettant une adaptation large bande. Nous determinons ainsi la charge terminale optimale. Ces travaux montrent qu'il est necessaire de rendre la cage semi-anechoique et d'employer des materiaux absorbants hybrides pour couvrir toute la bande frequentielle d'utilisation. Mais la mise en evidence du maintien d'un comportement par section transverse, du simulateur insere dans une cage de faraday, permet de reduire la zone couverte de materiaux absorbants. Nous montrons, de plus, une tres faible influence de la dimension transversale du plan de sol metallique du simulateur. Il est aussi etabli que pour correler une simulation numerique avec un essai experimental d'un test en susceptibilite, l'onde incidente simulee doit integrer la decroissance radiale naturelle de l'onde guidee par le simulateur (forme conique). Il est aussi montre que le vehicule sous test n'influence pas le comportement intrinseque du simulateur (faible couplage) malgre les dimensions importantes de l'objet sous test par rapport a celles du simulateur.

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CHOTARD, RICHARD. "Etude et caracterisation d'un simulateur d'onde electromagnetique large bande en chambre semi-anechoique, facilement modelisable par des codes 3d. Application au test des vehicules automobiles." Paris 6, 1996. http://www.theses.fr/1996PA066831.

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Abstract:

Afin de repondre aux contraintes de compatibilite electromagnetique (cem) dans l'industrie automobile, il est necessaire de simuler de facon theorique et experimentale les champs electromagnetiques a l'interieur d'un vehicule automobile. L'objet de cette these, effectuee avec la societe psa peugeot citroen, est de mettre au point un simulateur experimental repondant aux normes en vigueur : uniformite du champ (onde quasi-plane), niveau de champ eleve, large bande frequentielle, independance du site. Nous montrons qu'un simulateur a onde guidee, dont les conducteurs sont coniques, permet d'engendrer une onde localement plane en chambre semi-anechoique sur une large bande frequentielle. L'analyse de ce simulateur experimental est basee d'une part sur l'etude du champ guide qui doit etre assimile localement a une onde plane, et d'autre part sur un modele electrique equivalent du simulateur, qui doit permettre une optimisation de ses performances. La mise en oeuvre et l'interpretation des mesures demandent une bonne connaissance de la chaine d'acquisition et plus particulierement des capteurs de champ. A partir d'une etude theorique, nous proposons des schemas electriques equivalents de chaque capteur. Nous analysons la sensibilite de la chaine d'acquisition a partir de ces schemas equivalents. Nous presentons enfin une methodologie permettant de limiter les sources de bruits au cours de l'experimentation. Une validation experimentale de ce simulateur est enfin proposee. L'analyse des resultats et leur confrontation avec des simulations numeriques nous ont permis de mesurer la faible influence de la chambre semi-anechoique sur le fonctionnement de ce simulateur experimental. Par ailleurs, ses imperfections peuvent etre prises en compte par un traitement numerique approprie sans modeliser la cage de faraday, les materiaux absorbants et le simulateur.

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Benwadih, Mohammed. "Transistors souples et hautes performances à oxydes métalliques semi-conducteurs." Thesis, Lille 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LIL10192.

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Abstract:

Depuis quelques années, l’électronique flexible connait un essor de grande envergure, notamment pour l’affichage sur grande surface comme les écrans plats (LCD, AMOLED..). Une alternative au silicium amorphe (a-Si), abondamment utilisé dans ces technologies, est l’emploi des semi-conducteurs à base d’oxydes métalliques. En effet, ces matériaux aux propriétés électriques remarquables présentent plusieurs combinaisons intéressantes de propriétés peu observées usuellement : ils sont transparents grâce à leur grande bande interdite, leur structure peut être amorphe ou cristalline, la mobilité peut atteindre 10 cm2V-1s-1 dans l’état amorphe, soit une décade de plus que celle du silicium amorphe. Ces travaux de thèse présentent dans un premier temps la mise en place d’un procédé complet de type sol-gel pour l’élaboration de semi-conducteurs de type In-(X)-Zn-O (IXZO) avec différents dopants X (Ga, Sb, Be, Al…). Ce procédé novateur pour ce type de semi-conducteur nous a permis de déterminer la meilleure composition chimique en termes de stabilité et de performances électriques. Après avoir identifié et optimisé les verrous technologiques (composition, dopants, concentration, interfaces…), nous avons caractérisé la nanostructure de ces matériaux et mis en évidence une ségrégation de phase des oxydes élémentaires permettant une compréhension plus fine des propriétés de transport dans ces semi-conducteurs et proposons un modèle de conduction par percolation validé pour une large gamme de dopants étudiés. Finalement, grâce à la mise au point d'un recuit combiné à un procédé lampe flash UV, nous démontrons la faisabilité de l’intégration de ces matériaux sur substrat flexible
Flexible electronics has experienced major advances in these last years. Indeed, the boom of flat panel displays (LCDs, AMOLED.) market is undergoing an exponential increase. One of the alternative solutions to amorphous silicon (a-Si) commonly used nowadays in these products is the development of metal oxide semiconductors. These materials are experiencing a huge consideration in both academic and industrial research, as well as in development labs due to their multiple performances. Besides their high electrical properties, with typical charge carrier mobilities in the order of 10 cm2V-1s-1. They can also be processed giving crystalline or amorphous structures. In this work, we have chosen to develop a complete chemical process based on the sol-gel technique to elaborate ternary metal oxide semiconductors, refered as In-(X)-Zn-O (IXZO) using different metal X as dopants. This innovative process for metal oxide semiconductors has allowed us to determine the best chemical composition, leading to a high stability and excellent electrical performances. Then, after having optimized the technological barriers (composition, doping, concentration, interfaces ...), we have characterized the nanostructure of these materials and evidence a phase segregation of the elementary oxides inside the material. We have also obtained a better understanding of charge transport properties in these semiconductors and assessed a percolation-based conduction model valid over a wide range of metal dopants. Finally, we have developed and optimized a combined thermal and UV flash lamp annealing process and demonstrated the feasibility of the integration of metal oxides on flexible substrates

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OULD, EL MOCTAR CHEIKH. "Elaboration et etude de films de semi-conducteurs ternaires chalcopyrites a large bande interdite cualx 2(x = se, te), en perspective d'application photovoltaique comme couche tampon." Nantes, 1999. http://www.theses.fr/1999NANT2098.

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Abstract:

Ce memoire de these consiste en l'etude de l'elaboration et de la caracterisation de materiaux ternaires a structure chalcopyrite de large bande interdite cualx 2 (x = se, te) en couches minces polycrystallines. Une premiere partie est consacree a l'etude exhaustive des connaissances actuelles sur ces differents composes. Des couches minces de cualse 2 et cualte 2 ont alors ete realisees par differentes techniques (evaporation thermique suivie de recuit sous atmosphere de chalcogene ou sous gaz neutre) et caracterisees par diffraction de rx, microanalyse, meb, xps, conductivite, absorption optique et infrarouge lointain. Nous avons obtenu des couches de bonnes qualites cristallines, homogenes, presentant des proprietes optiques et electriques proches de celles des cristaux (observation des excitons et des phonons caracteristiques). Nous avons au cours de ce travail optimise la composition de cualse 2 a moins de 5% d'oxygene et celle de cualte 2 a moins de 10%, resultat interessant compte tenu de la grande reactivite de l'aluminium avec l'oxygene. Ces composes pouvant avoir pour applications les couches tampons dans la filiere des photopiles (cis) ou des materiaux emetteurs pour les led, nous avons realise avec succes une diode cualse 2/sno 2, element de base de ces composants. Les dopages sur cualse 2 montrent qu'il peut etre obtenu de type n et photoluminescent dans la partie vert-bleu du spectre visible. Nous avons aussi opere une premiere tentative d'elaboration de couches minces dans le systeme quaternaire cual(se xte 1 x) 2 qui s'avere tres prometteur.

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Vermaut, Philippe. "Structure de couches de composes semi-conducteurs iii-v a large bande interdite, nitrure de gallium ou d'aluminium, epitaxiees sur carbure de silicum, par microscopie electronique en transmission." Caen, 1997. http://www.theses.fr/1997CAEN2019.

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Abstract:

La microstructure des couches de nitrure de gallium epitaxiees par jets moleculaires sur la face silicium (0001) du carbure de silicium avec ou sans couche tampon de nitrure d'aluminium a ete analysee. Ces couches contiennent une grande densite de defauts : dislocations, fautes d'empilement et domaines prismatiques. Les vecteurs de burgers des dislocations sont 1/3<-2110>, 1/3<-2113> et minoritairement 0001. L'arrangement de leurs lignes forme des sous-joints mixtes. Afin de connaitre l'influence de la difference de polytype entre le substrat (6h) et le depot (2h) sur la formation des defauts, une methode d'analyse systematique des marches d'interface a pour cela ete etablie, assimilant celles-ci a des fautes d'empilement de la phase deposee et leur attribuant, de ce fait, un caractere de dislocation partielle. Sur les trois types de marches predits, seuls deux ont ete observes. L'un d'eux conduit a la formation d'une faute d'empilement -2110 dont la structure atomique a ete clairement identifiee par microscopie electronique haute resolution. Dans une couche de nitrure de gallium deposee sans couche tampon, des domaines prismatiques 01-10, a proximite de l'interface, ont ete identifies a des zones non cristallisees. La nature de ces differents defauts et leurs interactions sont liees a un mode de croissance tridimensionnel. La polarite du depot, etablie par diffraction electronique en faisceau convergent et microscopie haute resolution, est uniforme, identique a celle du substrat, et semble conditionnee par la formation preferentielle de liaisons du type si-n, al-c ou ga-c a l'interface substrat/depot.

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Gonnet, Jean-Marc. "Contrôle en ligne du moulage par injection des thermoplastiques semi-cristallins par spectroscopie diélectrique." Saint-Etienne, 2000. http://www.theses.fr/2000STET4003.

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Abstract:

L'objectif de ce travail a été d'utiliser la spectroscopie diélectrique comme technique de mesure pour le suivi in-situ des étapes de remplissage, post-remplissage et de refroidissement à l'intérieur d'un moule. Le matériau retenu fut le polyfluorure de vinylidene (P. V. D. F). Une corrélation entre l'évolution des paramètres diélectriques du matériau et sa viscosité a été entreprise. Pour cela, un rhéomètre dynamique équipé d'une cellule de mesures électriques ainsi qu'une filière rhéologique instrumentée ont été réalisés. Le processus de cristallisation se repère par une chute de la conductivité ainsi que par la présence d'un maximum de la permittivité réelle. La diminution de la conductivité résulte d'une modification des chemins conducteurs tandis que l'augmentation de la permittivité est due au phénomène de polarisation interfaciale de type Maxwell Wagner Sillars (M. W. S. ) entre la phase amorphe et les entités cristallines en croissance. La brusque variation de la réponse diélectrique est envisagée comme un moyen de suivre le front de cristallisation au sein du moule. La description de la cristallisation par le modèle de Nakamura a permis d'entreprendre la modélisation de la cristallisation à l'intérieur d'un moule. L'évolution du profil de température ainsi que du taux de cristallinité est simulée par une méthode par différences finies. Des mesures diélectriques effectuées lors d'expériences de refroidissement contrôlées à l'aide de la filière moule démontrent le bien fondé de la simulation, de même qu'elles valident l'emploi des mesures diélectriques pour le suivi in-situ de la cristallisation d'un polymère dans le moule. L'extension de cette technique au procédé d'injection a permis de différencier les différentes étapes du procédé, de déterminer le taux de remplissage ainsi que la mise en équilibre thermique du moule. La variation des propriétés diélectriques du matériau pendant la phase de compactage - refroidissement sous pression peut être mise à profit pour contrôler le retrait volumique des pièces

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Massaro, Loredana Maria. "Multimodal one-dimensional photonic crystal cavities." Electronic Thesis or Diss., université Paris-Saclay, 2024. http://www.theses.fr/2024UPASP035.

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Abstract:

La recherche en photonique intégrée concentre ses efforts sur le développement de dispositifs miniaturisés et efficaces pour des applications dans les domaines de l'information quantique, de la métrologie et de la médecine. Dans ce contexte,les cavités à cristaux photoniques occupent une position importante dans l'intégration de structures photoniques ayant taille réduite et propriétés spectrales adaptables. Ces dernières années, une attention particulière a été accordée aux cavités à cristaux photoniques constituées de matériaux semiconducteurs III-V,car leurs propriétés non linéaires sont un atout pour le développement d'états cohérents de la lumière par interactions non linéaires dans les circuits complexes.Dans cette thèse, nous présentons la conception, la fabrication et la caractérisation expérimentale de cavités à cristaux photoniques unidimensionnelles intégrées ensilicium-sur-isolant (SOI en anglais). Tout d'abord, nous détaillons la conception de nos cavités qui est basée sur le confinement doux (gentle confinement) du champ.Nous montrons que notre technique de conception permet de concevoir des cavités à cristaux photoniques multimodales et monomodales fonctionnant à la fenêtre telecom. La technique de conception introduite est polyvalente et facilement adaptable pour concevoir des cavités de différents matériaux, comme l'InGaP, le Siou l'InP. Ensuite, nous détaillons la fabrication de structures photoniques III-V intégrées de manière hétérogène sur SOI. Depuis le collage des deux niveaux jusqu'au dispositif final, le processus de fabrication est décrit et les principaux défis rencontrés sont commentés. La fabrication de cavités en silicium est également décrite.La caractérisation expérimentale des cavités est réalisée en mesurant la transmission des échantillons. Nous présentons comment adapter les propriétés spectrales des cavités par une variation nanométrique de leurs paramètres géométriques, et commentons certaines particularités du couplage multimodal
Integrated photonics research focuses its efforts in developing miniaturised and efficient devices for applications in quantum information, metrology and medicine. In this context, photonic crystal cavities occupy a leading position in the integration of photonic structures owning small footprint and tailorable spectral properties. Special attention in recent years is given to photonic crystal cavities consisting of III-V semiconductor materials, as their nonlinear properties are an asset for further development in complex circuitry of coherent states of light through nonlinear interactions. In this thesis, we present the design, fabrication and experimental characterisation of high-Q one-dimensional photonic crystal cavities integrated on silicon on insulator. First, we detail the design of our cavities which is based on the gentle confinement of the field. We show that our design technique allows the devising of multimodal as well as single-mode photonic crystal cavities working at telecom window. The introduced design technique is versatile and easily tailorable to devise cavities of different materials, as InGaP, Si, or InP. Then, we detail the fabrication of III-V photonic structures heterogeneously integrated on silicon on insulator. From the adhesive bonding of the two levels to the final integrated device, fabrication process flow is reported and main challenges encountered commented. Fabrication of silicon-based cavities is also reported. Experimental characterisation of the cavities is conducted by measuring the transmission of the samples. We present how to tailor the spectral properties of the cavities through nanometric variation of their geometrical parameters, and comment on some peculiarities of multimodal coupling

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Carbó, Meseguer Alexis. "Semiconductor optical amplifiers for ultra-wideband optical systems." Electronic Thesis or Diss., Evry, Institut national des télécommunications, 2018. http://www.theses.fr/2018TELE0010.

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Abstract:

Au cours des dernières décennies, le monde a subi une révolution majeure qui a profondément affecté comment on utilise les réseaux de communication. De nouveaux services et applications ont été apparus, tels que les réseaux sociaux, les jeux en ligne ou le streaming en direct, qui exigent une augmentation constante de la capacité des systèmes optiques. La motivation de ce travail est donc d'étudier la mise en œuvre d'un nouvel amplificateur SOA à très large bande avec une bande passante de plus de 100 nm afin d’étendre la capacité du système. L'utilisation de l'amplification SOA change complètement le paradigme dans la conception d'un système optique puisque toutes les dégradations ajoutées par la SOA doivent être considérées. Ainsi, la recherche d'un modèle analytique ou numérique capable de caractériser la nature non linéaire de ce dispositif est d'abord étudiée. Ensuite, on montre comment un SOA bien conçu peut non seulement amplifier un signal à large bande, mais également surmonter certains des principaux inconvénients du SOA devant EDFA. Finalement, on évalue la capacité de ce nouveau UWB SOA pour les applications d'interconnexion de centres de données avec deux expériences en transmettant jusqu'à 115 Tbps de données dans une liaison à bande passante continue de 100 nm sur 100 km de fibre et en testant la stabilité du système avec cartes de ligne en temps réelle entre deux points de présence (POP) de Facebook déployés dans la région parisienne
Over the last few decades the world has undergone a major revolution that has deeply affected the way we use communication networks. New services and applications have appeared demanding a constant increase of the channel capacity. In this period, optical systems have been upgraded at pair with advanced signal processing techniques which have permitted the increase of the spectral efficiency approaching the system capacity to the fundamental limit. It is because is becoming extremely challenging to keep growing the system capacity by this means. In this work, an orthogonal direction is studied to further increase the fibre capacity: extending the optical bandwidth. With this purpose, the use of semiconductor optical amplifiers (SOA) is investigated to be implemented in future ultra-wideband (UWB) systems. The use of SOA amplification changes completely the paradigm in the design of an optical system since all the impairments added by the SOA must be considered. In this work, we assess the reservoir model, a simple yet powerful model, to analyze numerically the nonlinear regime of the SOA for WDM systems. We also show for the first that the linewidth enhancement factor of an SOA can be estimated with a coherent receiver. Finally, it is also studied how the correlation between channels degrades significantly the performance of the SOA and the inclusion of a decorrelation fibre is investigated. The conception of a UWB system is then studied. We characterize a novel ultra-wideband SOA developed by the French project CALIPSO which presents high gain in a 100-nm optical bandwidth with high output saturation power and 6-8 dB of noise figure. We analyze its nonlinear regime for WDM systems and we show for QPSK and 16 QAM modulation formats that the input saturation power can be overtaken by serveral dBs without important nonlinear penalty. On the other hand, a novel technique is studied to compensate fibre nonlinearities in UWB systems: the multicarrier multiplexing, which tries to exploit the concept of symbol rate optimization. Finally, we assess the capabilities of this novel UWB SOA for data-centre interconnection applications with two experiments transmitting up to 113 Tbps data troughput in a 100-nm continuous bandwidth link over 100 km of fibre and then testings is stability with real-time line cards between two points of presence (POP)of Facebook deployed in the Paris area

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Moreau, Eléonore. "ELABORATION DE GRAPHENE PAR EPITAXIE PAR JETS MOLECULAIRES ET CARACTERISATION." Phd thesis, Université des Sciences et Technologie de Lille - Lille I, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00665851.

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Abstract:

Depuis les premiers travaux publiés en 2004, le graphène est obtenu par trois principales techniques, l'exfoliation, le dépôt chimique en phase vapeur et la graphitisation du carbure de silicium. Seules les deux dernières sont adaptées aux technologies standards de la microélectronique. Une autre méthode est étudiée dans ce travail, consistant à faire croître le graphène par épitaxie par jets moléculaires. Le SiC a été utilisé comme substrat du fait du faible désaccord de maille avec le graphène et de sa compatibilité avec les processus technologiques. La croissance de graphène a été obtenue avec succès sur les deux faces du SiC, à partir d'une source de carbone solide. La gamme de température utilisable est restreinte du fait de l'amorphisation ou de la graphitisation. La structure du graphène dépend fortement de la face du SiC considérée, de façon analogue à ce qui est obtenu par graphitisation (plan d'interface riche en C et empilement graphite sur la face Si, absence de couche d'interface et plans tournés et découplés électroniquement sur la face C). Les bandes de valence ont été mesurées en spectroscopie de photoélectrons résolue angulairement, et présentent la dépendance linéaire caractéristique du graphène aux points de Dirac. Cependant, la présence de défauts dans le matériau induit une forte réduction de la mobilité électronique. Cette dernière a été améliorée en réalisant la croissance épitaxiale sous un flux de Si externe, à plus haute température.

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Viant, Jean-Nicolas. "Étude et conception de systèmes miniaturisés " intelligents " pour l'amortissement non-linéaire de vibration." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00840864.

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Abstract:

L'amortissement de vibrations mécaniques trouve de nombreuses applications dans le domaine du contrôle acoustique ou de la réduction de contraintes dans l'industrie (machine outil), le génie civil (structure autoportée), ou encore l'aéronautique (réduction de contrainte lors des manoeuvres). Les recherches actuelles tendent principalement vers des méthodes utilisant des matériaux piézoélectriques collés à la surface des structures à traiter. Une technique prometteuse, développée au LGEF à l'INSA de Lyon, est l'amortissement de vibration d'une structure mécanique par méthode SSDI (pour Synchronized Switch Damping on an Inductor). Cette technique d'amortissement semi-active exploite un procédé non-linéaire de traitement de la tension aux bornes d'un élément piézoélectrique, capteur et actionneur à la fois. L'objectif de ce travail est de réaliser l'intégration de l'électronique de traitement de la tension aux bornes des éléments piézoélectriques en technologie microélectronique, afin de pouvoir l'embarquer sur le patch piézoélectrique à terme. Une analyse des techniques d'amortissement publiées permet d'y situer ce travail et de définir les points clés de la technique SSDI. Au deuxième chapitre, un certain nombre de modèles sont développés pour comparer et guider les choix de conception, et pour aboutir à des arbitrages architecturaux. Le troisième chapitre développe la conception d'un ASIC dans une technologie avec option haute tension, comprenant une fonction haute-tension de traitement du signal piézoélectrique et une chaine basse-tension d'analyse, de décision et de commande. La première réalise l'inversion de la tension piézoélectrique à l'aide d'un circuit RLC passif de conversion de l'énergie. La seconde s'attache à la détection des extremums de manière à optimiser l'amortissement. Un diviseur de tension auto-adaptatif avec protection contre les surtensions ainsi qu'un détecteur de pic de tension permettent de réaliser cette opération. Ces fonctions sont caractérisées en simulations et mesures. Le fonctionnement de l'ASIC est ensuite testé sur une structure mécanique, et les performances sont décrites et interprétées au chapitre 4. Le comportement multi-mode et la grande dynamique des signaux mécaniques traités sont des avancées par rapport à la bibliographie.

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Carbó, Meseguer Alexis. "Semiconductor optical amplifiers for ultra-wideband optical systems." Thesis, Evry, Institut national des télécommunications, 2018. http://www.theses.fr/2018TELE0010/document.

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Abstract:

Au cours des dernières décennies, le monde a subi une révolution majeure qui a profondément affecté comment on utilise les réseaux de communication. De nouveaux services et applications ont été apparus, tels que les réseaux sociaux, les jeux en ligne ou le streaming en direct, qui exigent une augmentation constante de la capacité des systèmes optiques. La motivation de ce travail est donc d'étudier la mise en œuvre d'un nouvel amplificateur SOA à très large bande avec une bande passante de plus de 100 nm afin d’étendre la capacité du système. L'utilisation de l'amplification SOA change complètement le paradigme dans la conception d'un système optique puisque toutes les dégradations ajoutées par la SOA doivent être considérées. Ainsi, la recherche d'un modèle analytique ou numérique capable de caractériser la nature non linéaire de ce dispositif est d'abord étudiée. Ensuite, on montre comment un SOA bien conçu peut non seulement amplifier un signal à large bande, mais également surmonter certains des principaux inconvénients du SOA devant EDFA. Finalement, on évalue la capacité de ce nouveau UWB SOA pour les applications d'interconnexion de centres de données avec deux expériences en transmettant jusqu'à 115 Tbps de données dans une liaison à bande passante continue de 100 nm sur 100 km de fibre et en testant la stabilité du système avec cartes de ligne en temps réelle entre deux points de présence (POP) de Facebook déployés dans la région parisienne
Over the last few decades the world has undergone a major revolution that has deeply affected the way we use communication networks. New services and applications have appeared demanding a constant increase of the channel capacity. In this period, optical systems have been upgraded at pair with advanced signal processing techniques which have permitted the increase of the spectral efficiency approaching the system capacity to the fundamental limit. It is because is becoming extremely challenging to keep growing the system capacity by this means. In this work, an orthogonal direction is studied to further increase the fibre capacity: extending the optical bandwidth. With this purpose, the use of semiconductor optical amplifiers (SOA) is investigated to be implemented in future ultra-wideband (UWB) systems. The use of SOA amplification changes completely the paradigm in the design of an optical system since all the impairments added by the SOA must be considered. In this work, we assess the reservoir model, a simple yet powerful model, to analyze numerically the nonlinear regime of the SOA for WDM systems. We also show for the first that the linewidth enhancement factor of an SOA can be estimated with a coherent receiver. Finally, it is also studied how the correlation between channels degrades significantly the performance of the SOA and the inclusion of a decorrelation fibre is investigated. The conception of a UWB system is then studied. We characterize a novel ultra-wideband SOA developed by the French project CALIPSO which presents high gain in a 100-nm optical bandwidth with high output saturation power and 6-8 dB of noise figure. We analyze its nonlinear regime for WDM systems and we show for QPSK and 16 QAM modulation formats that the input saturation power can be overtaken by serveral dBs without important nonlinear penalty. On the other hand, a novel technique is studied to compensate fibre nonlinearities in UWB systems: the multicarrier multiplexing, which tries to exploit the concept of symbol rate optimization. Finally, we assess the capabilities of this novel UWB SOA for data-centre interconnection applications with two experiments transmitting up to 113 Tbps data troughput in a 100-nm continuous bandwidth link over 100 km of fibre and then testings is stability with real-time line cards between two points of presence (POP)of Facebook deployed in the Paris area

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Lancry, Ophélie. "Étude par microspectrométrie Raman de matériaux et de composants microélectroniques à base de semi-conducteurs III-V grand gap." Thesis, Lille 1, 2009. http://www.theses.fr/2009LIL10128/document.

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Abstract:

Les semi-conducteurs à base de composés III-V de type GaN présentent de nombreux avantages – liés essentiellement à leur grande bande interdite - par rapport aux semi-conducteurs traditionnels Si, ou III-V des filières GaAs. De plus, il est possible de former, comme pour les semi-conducteurs traditionnels III-V des hétérojonctions de type HEMT (High Electron Mobility Transistor) AlGaN/GaN permettant d’obtenir à la fois une forte densité de porteurs confinés à l’hétérojonction et des mobilités électroniques élevées. Ces composants sont à l’heure actuelle les candidats les plus prometteurs pour des applications hyperfréquences de puissance. Cependant, l’échauffement observé au cours du fonctionnement et les différentes étapes de réalisation des composants ont un impact anormal sur les performances intrinsèques du composant. La microspectrométrie Raman est une technique non-destructive et sans contact avec une résolution spatiale submicronique, adaptée à l’étude des HEMTs AlGaN/GaN en fonctionnement. L’utilisation de différentes longueurs d’onde excitatrices visible et UV permet de sonder les hétérostructures à différentes profondeurs de pénétration. Les informations obtenues avec cette technique d’analyse sont la composition de l’hétérostructure, les contraintes entre les différentes couches, la résistance thermique aux interfaces, la qualité cristalline des différentes couches, le dopage et le comportement thermique des différentes couches. Le développement d’un système de microspectrométrie Raman UV résolue en temps a permis d’analyser le comportement thermique transitoire des HEMTs AlGaN/GaN en fonctionnement et plus particulièrement dans la zone active du composant
GaN based semi-conductors present numerous advantages linked essentially to their large band gap as compared to traditional Si systems. In addition, it is possible to form hetero-junction III-V HEMTs (High electron Mobility Transistor) like AlGaN/GaN which makes it possible to obtain both a large density of carriers confined at the heterojunction and a high electronic mobility. At the moment these systems are the most promising for high-power hyperfrequency applications. However heating occurs during operation which results in abnormal impacts on the performance of the microelectronic components. Micro-Raman characterization of these components makes it possible to understand the influence of the behaviour of the semi-conductor materials on the performance of the HEMTs in hyperfrequency mode. Micro-Raman spectroscopy being non-destructive and possessing a submicronic spatial resolution is well adapted to such studies. The use of various UV and visible excitation wavelengths (266 and 632.8 nm) makes it possible to probe the heterostructures at different penetration depths. We present results of micro Raman studies for analysis of the heterostructure composition, the stresses between layers, the thermal boundary resistance, the crystalline quality of each layer and the doping and thermal behaviour of each layer. In addition, recent time-resolved UV micro-Raman studies have made it possible to analyse the transient thermal behaviour of AlGaN/GaN HEMTs under voltage and in the active area of the component

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Viant, Jean-Nicolas. "Étude et conception de systèmes miniaturisés « intelligents » pour l’amortissement non-linéaire de vibration." Thesis, Lyon 1, 2011. http://www.theses.fr/2011LYO10132/document.

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L’amortissement de vibrations mécaniques trouve de nombreuses applications dans le domaine du contrôle acoustique ou de la réduction de contraintes dans l’industrie (machine outil), le génie civil (structure autoportée), ou encore l’aéronautique (réduction de contrainte lors des manoeuvres). Les recherches actuelles tendent principalement vers des méthodes utilisant des matériaux piézoélectriques collés à la surface des structures à traiter. Une technique prometteuse, développée au LGEF à l’INSA de Lyon, est l’amortissement de vibration d’une structure mécanique par méthode SSDI (pour Synchronized Switch Damping on an Inductor). Cette technique d’amortissement semi-active exploite un procédé non-linéaire de traitement de la tension aux bornes d’un élément piézoélectrique, capteur et actionneur à la fois. L’objectif de ce travail est de réaliser l’intégration de l’électronique de traitement de la tension aux bornes des éléments piézoélectriques en technologie microélectronique, afin de pouvoir l’embarquer sur le patch piézoélectrique à terme. Une analyse des techniques d’amortissement publiées permet d’y situer ce travail et de définir les points clés de la technique SSDI. Au deuxième chapitre, un certain nombre de modèles sont développés pour comparer et guider les choix de conception, et pour aboutir à des arbitrages architecturaux. Le troisième chapitre développe la conception d’un ASIC dans une technologie avec option haute tension, comprenant une fonction haute-tension de traitement du signal piézoélectrique et une chaine basse-tension d’analyse, de décision et de commande. La première réalise l’inversion de la tension piézoélectrique à l’aide d’un circuit RLC passif de conversion de l’énergie. La seconde s’attache à la détection des extremums de manière à optimiser l’amortissement. Un diviseur de tension auto-adaptatif avec protection contre les surtensions ainsi qu’un détecteur de pic de tension permettent de réaliser cette opération. Ces fonctions sont caractérisées en simulations et mesures. Le fonctionnement de l’ASIC est ensuite testé sur une structure mécanique, et les performances sont décrites et interprétées au chapitre 4. Le comportement multi-mode et la grande dynamique des signaux mécaniques traités sont des avancées par rapport à la bibliographie
Mechanical vibration damping has many applications in industry (machine tools), civil engineering (bridge construction), or aeronautics (stress during maneuvers). Current research tends mainly to use piezoelectric materials based methods. A promising technique from the LGEF of INSA Lyon is the vibration damping of mechanical structure by so-called SSDI method (for Synchronized Switch Damping on an Inductor). This semi-active damping technique uses a non-linear process to invert the voltage across a piezoelectric element. The element is used as sensor and actuator at a time. The aim of this work is to achieve an integration of the electronic process with the SSDI voltage inversion in a microelectronic technology. It has ultimately to embed the electronic controller on the piezoelectric patch. The analysis of published damping techniques can situate this work and identify key points of the SSDI technique. In the second chapter, several models are developed to compare and decide of the best architectural design choice. The third chapter presents an ASIC design in a technology with high voltage option. The ASIC consists of a high-voltage piezoelectric signal processing part and a low-voltage control part. The first function performs piezoelectric voltage reversing by mean of a passive RLC energy conversion circuit. The second function focuses on the extremum voltage detection circuit in order to optimize damping efficiency. A self-tuning voltage divider with over-voltage protection and a peak voltage detector can perform this operation. These functions are characterized by simulations and measurements. The ASIC operation is then tested with mechanical structures, and damping performances are described and interpreted in Chapter 4. The multimodal behavior and the mechanical signals high-dynamic are new contribution as regard in the bibliography

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Goualard, Olivier. "Utilisation de semi-conducteurs GaN basse tension pour l'intégration des convertisseurs d'énergie électrique dans le domaine aéronautique." Phd thesis, Toulouse, INPT, 2016. http://oatao.univ-toulouse.fr/20325/1/GOUALARD_Olivier.pdf.

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Abstract:

Les principaux critères de comparaison des convertisseurs sont le rendement, la masse, le volume, le coût et la fiabilité. Le contexte environnemental et économique et le développement des applications nomades ouvrent à l’électronique de puissance un domaine d’application de plus en plus vaste. Mais pour imposer cette technologie, il faut sans cesse améliorer ces performances et les compromis entre celles qui sont antagonistes (augmentation du rendement et diminution de la masse par exemple…) ce qui amène naturellement à la problématique de conception et d’optimisation. Le cas spécifique de l’aéronautique n’échappe pas à la règle et les contraintes y semblent encore plus fortes. La réduction de la masse, du volume et l’augmentation du rendement et de la fiabilité sont parmi les défis principaux actuels, et la transition de systèmes hydrauliques ou pneumatique vers des systèmes électriques laisse espérer à une amélioration des performances globales de l’avion. Les architectures des convertisseurs sont un moyen efficace d’améliorer les convertisseurs parce qu’ils permettent de réduire les contraintes au sein des convertisseurs tout en améliorant les formes d’onde en entrée et/ou en sortie. Parallèlement, les composants classiques en silicium ont bénéficié de larges avancés au cours de ces dernières décennies et approchent de leurs limites théoriques. Pour espérer une amélioration, des technologies en rupture sont désormais nécessaires. Au cours de ces dernières années, les technologies de semi-conducteurs dit « à grand gap », essentiellement à base de Nitrure de Gallium ou de Carbure de Silicium (resp. GaN et SiC) se sont considérablement amélioré et sont d’ores et déjà plus performant que les composants Si dans de nombreux cas. Les semi-conducteurs étant généralement plus performants lorsqu’ils ont une tenue en tension plus faible, on envisage ici de cumuler plusieurs avantages en envisageant la mise en série de composants GaN basse-tension pour améliorer l’intégration des convertisseurs de puissance. Dans un premier temps, un convertisseur multi-niveaux élémentaire de type Flying Capacitor (FlyCap) est mis en oeuvre. Des condensateurs de puissance intégrés sont utilisés, ce qui pourrait permettre de réduire l’empreinte de ces composants et de proposer une dissipation thermique commune par le dessus des composants. L’utilisation de composant au temps de commutation réduit est critique pour la fiabilité des convertisseurs. Une étude de l’influence des paramètres physique du circuit électrique sur les inductances parasites de la maille de puissance et de commande est menée permettant de mettre en évidence des règles de conception dans le but d’améliorer la fiabilité des convertisseurs. Dans un second temps, l’équilibrage dynamique de la topologie FlyCap qui est critique pour les formes d’onde et la sureté de fonctionnement est étudié. La prise en compte des pertes dans les semi-conducteurs permet d’améliorer l’estimation de la dynamique d’équilibrage. Une base de réflexion sur le dimensionnement d’un équilibreur passif est également proposée pour optimiser sa dynamique et les pertes associées. Un prototype expérimental à 5 cellules de commutation est présenté permettant d’atteindre une tension d’entrée de 270 V avec des composants 100V.

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Sandana, Eric Vinod. "SYNTHÈSE ET MAÎTRISE DE LA CROISSANCE DE NANOCRISTAUX : APPLICATIONS AUX COMPOSANTS A BASE DE SEMI-CONDUCTEURS A GRANDE BANDE INTERDITE." Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2011. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00640652.

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Abstract:

Ce travail a pour objectif la maitrise de la croissance et l'analyse des propriétés des nanostructures d'oxyde de zinc (ZnO). Trois procédés de fabrication de nanostructures de ZnO ont été étudiés : dépôt chimique en phase vapeur de composés organométalliques (MOCVD), dépôt par ablation laser (PLD) et dépôt par transport physique en phase vapeur (PVT). Les substrats utilisés pour cette étude sont : saphir, silicium, ZnO massif, acier austénitique, mylar et papier. Les nanostructures ont été caractérisées par différentes techniques, notamment la microscopie électronique à balayage, la photoluminescence, la cathodoluminescence, la diffraction de rayon X et des mesures de réflectivité. Une grande variété de formes de structures a été obtenue par les trois procédés de croissance : nanofiles, nanocolonnes, nanocônes, nanopeignes. Mais par PLD on obtient des réseaux de nanocolonnes et nanocônes autoformées, alignées, verticales, homogènes dont les qualités structurales sont excellentes y compris sur des substrats avec lesquels ZnO n'a pas un bon accord paramétrique. Ces nanostructures sont obtenues sans utiliser de catalyseur. Leurs propriétés d'émission sont aussi excellentes avec des bandes de défauts, observables en PL, relativement faibles. La faisabilité de composants à base de nano ZnO a été démontrée grâce à la réalisation d'une nanoLED de type n-nanoZnO/ p-Si, mais aussi par la reprise de croissance de GaN sur des nanocônes de ZnO/Si qui agissent comme une couche antireflet (~95% d'absorption de la lumière visible). L'étude a aussi porté sur la fabrication d'un composant transistor couche mince dont les caractéristiques de transfert rectifiante ont été obtenues.

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Nikaj, Erisela. "Mobilité moléculaire aux interfaces de systèmes nanostructurés." Thesis, Lyon 1, 2009. http://www.theses.fr/2009LYO10255.

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Abstract:

Ce travail a consisté en l’étude par Spectroscopie Diélectrique de la mobilité moléculaire dans trois systèmes nanostructurés et confinés à base de polymère. La dynamique moléculaire des films de copolymères greffés à base d’Acétate de Cellulose (chaîne principale, peu mobile) et de poly(méthyl (diéthylène glycol) méthacrylate) (chaîne greffée, très mobile) a été analysée. Nous avons dans ce cas, observé une augmentation de la mobilité de la chaîne principale et une réduction de la mobilité des greffons. Ensuite nous avons mis en évidence les effets de confinement induits par la phase cristalline sur la phase amorphe des films de Poly(éthylène naphtalène - 2,6 - dicarboxylate) (PEN) cristallisés à différents temps et températures de cristallisation, en fonction de la morphologie des matériaux. Une forte influence de la température de cristallisation sur la dynamique moléculaire du PEN a pu être observée : la mobilité des chaînes dans le cas des échantillons cristallisés aux hautes températures de cristallisation s’est révélée être plus élevée que celle des échantillons cristallisés aux basses températures. Le troisième système choisi consiste en des nanocomposites à base de Polyamide 6 (PA6) et de Montmorillonite (MMT) ont été les derniers matériaux étudiés. Aucune influence significative des feuillets de MMT sur la mobilité des chaînes de PA6 n’a été observée dans ces systèmes. Cependant, les deux relaxations interfaciales observées sont très sensibles au taux de charge
The aim of this work was to study the molecular dynamics in several polymeric nanostructured and confined systems. Thus, by means of Dielectric Spectroscopy, the molecular mobility of cellulose acetate (rigid chain) grafted poly(methyl (diethylène glycol) methacrylate) (very mobile chains) copolymers were studied. In this case, an increase of the mobility of the main chain and a reduction of the mobility of the grafted moieties have been observed. The confinement effects induced by the presence of the crystalline lamellae on the mobility of the chains belonging to the amorphous region, was also studied as a function of the morphology, in the case of the amorphous films of Poly(ethylene naphtalene - 2,6 - dicarboxylate) (PEN) which were crystallized at different crystallization temperatures during different crystallization times. A strong influence of the crystallization temperature on the molecular dynamics of PEN has been evidenced: in the case of the samples crystallized at high temperatures, the mobility of the chains was higher than in the case of the samples crystallized at low temperatures. Finally, the confinement effects induced by the Montmorillonite (MMT) platelets on the Polyamide 6 (PA6) matrix were studied in the PA6/MMT nanocomposites. No significant influence of the filler on the molecular mobility of the PA6 chains was observed. Nevertheless, as expected, the two interfacial relaxations were very sensitive to the filler content

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Benchikhi, Mohamed. "Élaboration par chimie douce et caractérisations de semi-conducteurs nanométriques à base de sulfures (de type CuInS2) et d'oxydes (de type CuMoO4)." Toulouse 3, 2012. http://thesesups.ups-tlse.fr/1866/.

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Abstract:

L'intérêt porté sur la miniaturisation des systèmes par la communauté scientifique est grand, que ce soit pour des raisons d'économie d'énergie, de mobilité ou d'innovation technologique. Le travail présenté dans ce manuscrit concerne l'élaboration par chimie douce et la caractérisation structurale, morphologique et physiques des semi-conducteurs à base de: - Sulfures métalliques CuInS2, CuIn(1-x)GaxS2, Cu2SnZnS4, - Oxydes métalliques CuMoO4, CuMo(1-x)WxO4. La première partie de cette thèse est consacrée à l'élaboration des nanoparticules de CuInS2 et Cu2ZnSnS4. Deux méthodes de synthèse ont été considérées pour l'élaboration de ces sulfures, purs ou dopés, sous la forme de poudre nanométrique. La première méthode consiste à faire réagir les chlorures métalliques dans un milieu de thiocyanate de potassium fondu (400°C), méthode utilisée pour la première fois pour la synthèse de CuInS2 et Cu2ZnSnS4. Dans la seconde voie nous avons employé le procédé polyol, qui consiste en une précipitation en milieu éthylène glycol à 200°C suivi d'un traitement thermique en milieu thiocyanate de potassium fondu. La deuxième partie de ce travail concerne l'étude du molybdates CuMo(1-x)WxO4 (avec 0 = x = 0,12). Quatre voies de synthèse ont été utilisées pour l'élaboration de ces molybdates: la voie solide, le procédé glycine - nitrate (G. N. P), la voie acrylate (prise au piège stérique) et la voie citrate. Les conditions optimales de synthèse ont été déterminées par la diffraction des rayons X et par d'analyse thermique. La granulométrie et la morphologie des poudres obtenues dépende de plusieurs paramètres: la méthode de synthèse, les conditions opératoires (la source de cuivre, pH, rapport acide citrique/cuivre (Cit/Cu), et température de calcination) et la concentration en tungstène. La dernière partie de ce travail est consacrée à l'étude de frittage des poudres de molybdate de cuivre. Deux méthodes de frittage ont été étudiées: le frittage conventionnel et le frittage par Spark Plasma Sintering(SPS). Les densifications obtenues pour molybdate non dopé sont respectivement de 95% et 99%. La céramique obtenue par SPS présente une taille des grains (0,5 micromètre) largement inférieur à celle obtenue de façon conventionnelle (2 micromètre)
This manuscript decals with the elaboration by soft chemistry and the structural, morphological and physical characterization of semi-conductors based on: - Metallic sulfides CuInS2, CuIn(1-x)GaxS2, Cu2SnZnS4. - Metallic oxides CuMoO4, CuMo(1-x)WxO4. These materials exhibit potential applications on the field of photovoltaic conversion. The first part is concerned with the elaboration of nanoparticles of CuInS2 and Cu2SnZnS4. Tow synthesis methods are considered for the elaboration of these pure or doped sulfides, in the shape of nanometrical powders. The first method involves the reaction of metallic chlorides with a molten potassium thiocyanate medium (400°C). It is used for the first time for the synthesis of CuInS2 and Cu2SnZnS4. The second one is the polyol process. The precipitation occurs in ethylene glycol medium at 200°C. It is followed by a thermal treatment in molten potassium thiocyanate. The second part is devoted to the study of molybdates CuMo(1-x)WxO4 (With 0 = x= 0. 12). Four synthesis routes were used for the elaboration of these molybdates: solid state reactions, the Glycine-nitrate process (G. N. P), the acrylate way (steric trapping) and the citrate route. The syntheses were optimized and the powders obtained characterized by XRD and thermal analysis. The granulometry and the morphology of powders are dependent upon several parameters: The synthesis method, the source of copper, the pH, the citric acid/Cu ratio (Cit/Cu), the calcinations temperature and the concentration in tungsten. The gap of powders, evaluated by UV-visible absorption spectroscopy varies between 2. 02 eV for the molybdate a-CuMoO4 and 1. 67 eV of the molybdate γ-CuMo0,88W0,12O4. The last part of this work is dedicated to the sintering processes were investigated: conventional sintering and spark plasma sintering (SPS). The relative densities obtained for the non doped molybdate are respectively 95 and 99%. The SPS sintered ceramic exhibits a grain size (0,5 micrometre) significantly lowers than that (2 micrometre) of the conventionally sintered ore. A preliminary study of the sintering of CuMo(1-x)WxO4 (With 0 = x= 0. 12) has shown that the structure and the microstructure of the ceramics obtained is dependent upon the sintering method and the tungsten content

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Le, Trung Kien. "Physical layer design for ultra-reliable low-latency communications in 5G." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2021. http://www.theses.fr/2021SORUS198.

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Abstract:

L'émergence de nouveaux cas et d’applications tels que la réalité virtuelle/augmentée, l'automatisation industrielle, les véhicules autonomes, etc. en 5G fait définir au Third Generation Partnership Project (3GPP) Ultra-reliable low-latency communications (URLLC) comme un des trois services. Pour soutenir URLLC avec des exigences strictes de la fiabilité et de la latence, 3GPP Release 15 et 16 ont standardisé des fonctionnalités d’URLLC dans le spectre sous licence. Release 17 en cours agrandit des fonctionnalités d’URLLC au spectre sans licence pour cibler des nouveaux cas dans des scénarios industriels. Dans la première partie de cette thèse du Chapitre 2 au Chapitre 4, nous nous concentrons sur URLLC dans le spectre sous licence. La première étude est confrontée au problème de garantir le nombre des répétitions dans des uplink configured-grant (CG) ressources. Ensuite, nous étudions la collision entre une eMBB UL transmission d'un UE et une URLLC UL transmission d'un autre UE sur des CG ressources. Enfin, nous recherchons la DL transmission où le feedback de la DL semi-persistent scheduling transmission est abandonné à cause du conflit entre des DL/UL symboles. Dans la deuxième partie du Chapitre 5 au Chapitre 8, nous nous focalisons sur URLLC dans le spectre sans licence. Dans le spectre sans licence, un appareil demande d'accéder au canal en utilisant load based equipment (LBE) ou frame based equipment (FBE). L’incertitude d’acquérir un canal par LBE ou FBE pourrait empêcher la URLLC transmission d’atteindre l’exigence de la latence. Par conséquent, l'étude de l'impact de LBE ou FBE sur la URLLC transmission et des améliorations de LBE et de FBE sont nécessaires
The advent of new use cases and new applications such as augmented/virtual reality, industrial automation, autonomous vehicles, etc. in 5G has made the Third Generation Partnership Project (3GPP) specify Ultra-reliable low-latency communications (URLLC) as one of the service categories. To support URLLC with the strict requirements of reliability and latency, 3GPP Release 15 and Release 16 have specified the URLLC features in licensed spectrum. The ongoing 3GPP Release 17 extends the URLLC features to unlicensed spectrum to target the new use cases in the industrial scenario. In the first part of the thesis from Chapter 2 to Chapter 4, we focus on the URLLC in licensed spectrum. The first study deals with the problem of ensuring the configured number of uplink (UL) configured-grant (CG) repetitions of a transport block. Secondly, we study the collisions of an eMBB UL transmission of a user equipment (UE) and an URLLC UL transmission of another UE on the CG resources. Thirdly, the focus of this study is the downlink (DL) transmission where the feedback of the DL semi-persistent scheduling transmission is dropped due to the conflict of the DL/UL symbols. In the second part from Chapter 5 to Chapter 8, we focus on URLLC operation in unlicensed spectrum. In unlicensed spectrum, a 5G device is required to access to a channel by using load based equipment (LBE) or frame based equipment (FBE). The uncertainty of obtaining channel access through LBE or FBE can impede the achievement of the URLLC latency requirements. Therefore, the study of impact of LBE and FBE on URLLC transmission and the enhancements of LBE and FBE are needed

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Junior, Carlos Cesar Brochine. "Metodologia semi-analítica para predição de ruído de banda larga causado pela interação entre a esteira turbulenta do rotor com as aletas da estatora em motores turbofans." Universidade de São Paulo, 2013. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18148/tde-26102016-101909/.

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Abstract:

A maior parte do ruído de aeronaves é advinda dos motores. Como houve grande avanço no controle do ruído tonal, atualmente grande parte do esforço se dá para redução do ruído de banda larga, que é menos compreendido. O ruído de banda larga é gerado pela interação entre um escoamento turbulento e uma superfície, como por exemplo, a turbulência ingerida interagindo com o rotor, o escoamento na ponta das pás, entre outros. Apesar das diversas fontes citadas, sabe-se que a principal fonte de ruído de banda larga em tal tipo de motor é a interação da esteira turbulenta do rotor com as aletas da estatora. Assim, o presente estudo manterá seu enfoque apenas em tal causa. O objetivo deste então é o desenvolvimento de um modelo capaz de previsão do ruído de banda larga pela interação da esteira turbulenta causada pelo rotor, interagindo com as aletas da estatora, bem como o entendimento da propagação do ruído em duto. A primeira abordagem em relação a tal tipo de ruído é através da previsão do ruído gerado. Para previsão de ruído podem ser utilizados métodos analíticos, numéricos, ou empíricos, cada qual com suas vantagens e penalizações. Para tal, foi utilizado um método semi-analítico, em tais métodos utiliza-se simulação numérica para previsão da característica da turbulência e uma teoria analítica para a geração e propagação do ruído no duto. A principal motivação para o método semi-analítico é sua vantagem em relação aos métodos numéricos que demandam custo computacional extremamente alto e vantagem em relação a métodos analíticos que necessitariam uma demasiada simplificação geométrica. Dessa maneira, utilizou-se a geometria do ANCF, uma plataforma de ensaios desenvolvida pela NASA, onde havia geometria e resultados divulgados, tornando possível a verificação dos resultados obtidos. Os resultados mostram que as tendências capturadas são condizentes com o esperado, e então com um tempo relativamente baixo, de maneira prática, é possível a previsão do ruído de interação e sua propagação em dutos nos motores turbofans.
The major noise source in aircraft is the engine. Since tonal noise control is well developed, the current effort concentrates on broadband noise reduction, which is less understood. The broadband noise is generated when a turbulent flow interacts with a surface as, for example, rotor blade tip flow, boundary layer and the rotor interaction. Although there are different sources of broadband noise it is known that the major broadband source in turbofan engine is the rotor turbulent wake interacting with the stator vanes. This study is focused in that source of noise and the goal is to develop a model capable of predicting the rotor/stator interaction noise as well as in duct noise propagation. Noise prediction can be carried out by analytical, numerical or empirical methods, each one with advantages and disadvantages. In the present work the semi-analytical method was used. Turbulence characteristics were estimated by a numerical method and the noise generation and duct propagation was estimated by an analytical method. The biggest advantage comparing with the numerical methods is that this method is less time consuming. A purely analytical method would require excessive geometric simplification. The ANCF, a rig developed by NASA was used as basis for the simulations, since its geometry and noise data are available. The results show that the correct trends are consistently captured. So it is concluded that it is possible to predict the broadband noise and its propagation in turbofans engines with a practical and low cost method.

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Taki, Haidar. "On ultra-wideband over fiber transmission systems employing semiconductor optical amplifiers." Thesis, Brest, 2017. http://www.theses.fr/2017BRES0071/document.

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Abstract:

La technologie Ultra WideBand (UWB) sur fibre est une solution prometteuse pour répondre aux enjeux des futurs réseaux de communication WLAN/WPAN. Les caractéristiques de la fibre, incluant son énorme bande passante, offrent la possibilité d'une bonne qualité de service à longue portée. La propagation sans-fil UWB doit être réalisée sous des contraintes de densité spectrale de puissance particulières, imposées par l'autorité de régulation (FCC pour les Etats-Unis). La nouveauté de notre travail provient de I' exploitation des avantages d'un amplificateur optique à semi-conducteurs (SOA) afin d'obtenir une extension de portée à un coût et une complexité limités. Cependant, les effets non linéaires et le bruit d'émission spontanée amplifiée (ASE), intrinsèques à ce type de composant, sont susceptibles de dégrader la performance du système. La réduction de ces effets indésirables a donc été d'une importance centrale dans cette étude. Les non-linéarités du SOA ont été compensées en appliquant une solution de pré-distorsion analogique des formes d'ondes électriques. Un traitement basé sur phaser a également été proposé pour réduire simultanément I' influence de I'ASE et linéariser les caractéristiques du SOA, grâce à des opérations de chirping réparties entre l'émetteur et le récepteur. Avec la transmission Impulse Radio, en raison des propriétés temporelles des formats de modulation, des raies spectrales apparaissent, ce qui peut violer la limite FCC ou réduire I' efficacité énergétique. Une nouvelle technique de randomisation de formes d'ondes a été étudiée, qui s'est révélée efficace pour supprimer ces pics spectraux. Les trois approches ont montré un grand potentiel avec les formats On Off Keying et Pulse Position Modulation, à longue portée optique. Les performances d'une modulation différentielle Chaos Shift Keying ont finalement été examinées; une probabilité d'erreur inférieure a été obtenue expérimentalement en comparaison avec d'autres modulations non cohérentes
Ultra WideBand (UWB) over fiber is a promising technology for meeting the demands of future wireless local-area networks (WLANs) and wireless personal-area networks (WPANs). Thanks to the enormous bandwidth and fiber characteristics, a high communication quality may be established at long reach. UWB wireless propagation must be achieved with special power and spectral constraints fixed by the regulatory bodies (e.g. US Federal Communication Commission). The novelty of our work originates from exploiting the benefits of a Semiconductor Optical Amplifier (SOA) so as to get a reach extension at limited cost and complexity. However, the inherent nonlinear effects and Amplified Spontaneous Emission (ASE) noise associated to such device may affect the system performance.Overcoming these impairments has been of central importance in this study. SOA nonlinearities have been mitigated by applying analog pre-distortion in electrical domain. Phaser-based processing was also proposed to simultaneously reduce ASE influence and linearize SOA characteristics, thanks to up/down chirping performed on the transmitter/receiver sides. With Impulse Radio UWB transmission, due to the time properties of modulation patterns, discrete lines arise in the corresponding spectrum, which may violate FCC limit or reduce the power efficiency. A new shape randomization technique has been investigated, which proved to be effective in suppressing these spectral spikes. The three approaches have shown a great potential with On Off Keying and Pulse Position Modulation formats at long optical reach.The performance of Differential Chaos Shift Keying was finally examined in the over fiber system, a lower error probability was experimentally achieved in comparison with other non-coherent modulations

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Dissertations / Theses on the topic 'Semi-conducteur à large bande'

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