Letteratura scientifica selezionata sul tema "Capacitance électrique"

Dans ce travail, on utilise la tomographie de capacitance électrique (ECT) pour déterminer les cinétiques de séchage d’une couche mince de la silice. Cette technique est une modalité d’imagerie électrique dans laquelle la répartition de la permittivité à l’intérieur du produit à sécher est calculée à partir des mesures de la capacitance électrique au sein du produit et à l’aide des algorithmes mathématiques. La distribution d’humidité est estimée calculée à partir d’un étalonnage de la permittivité électrique, déterminée expérimentalement au cours du processus de séchage. Dans le présent travail, des estimations de la teneur en eau moyenne ont été déterminées et présentées. Les résultats obtenus présentent une bonne précision vis-à-vis des résultats de l’étalonnage.

Tarif prosumer : ces deux mots ont fait couler beaucoup d’encre dernièrement. Alors qu’ils utilisent le réseau de distribution d’électricité pour injecter et pour prélever de l’électricité, les prosumers, principalement des particuliers ayant installés des panneaux photovoltaïques sur leur toit, ne contribuent presque pas à son financement. Cela s’explique par le fait que la facture est basée sur la consommation nette, c’est à dire le solde entre les prélèvements et les injections d’électricité sur le réseau. Pour une installation photovoltaïque dont la production est supérieure ou égale à la consommation, les deux flux se compensent et la facture est quasi nulle. Acté depuis 2 ans, le tarif prosumer proposé par la CWaPE, le régulateur de l’énergie en Wallonie, a pour objectif de faire contribuer plus équitablement les prosumers au financement du réseau électrique à partir de janvier 2020. Cependant en janvier 2019, le Ministre de l’Energie a souhaité limiter l’application de ce tarif prosumer aux installations postérieures à juin 2019, exonérant ainsi les plus de 150 000 ménages disposant actuellement d’une unité de production décentralisée chez eux. Au-delà de cette controverse, l’objectif de ce numéro de Regards économiques est d’expliquer pourquoi la tarification actuelle est inadaptée à l’émergence de ces ménages qui sont à la fois producteurs et consommateurs d’électricité. Cet article se base sur les résultats de nos travaux scientifiques appliqués à la situation wallonne. Nous y montrons qu’un tarif calculé sur base volumétrique via un compteur ne permettant pas de mesurer séparément le prélèvement et l’injection d’électricité ne crée pas des incitations correctes pour les prosumers. Entre autres, nous observons que ce système n’encourage pas de la meilleure manière possible l’autoconsommation, c’est-à-dire la consommation de l’électricité sur son lieu de production, et qu’il mène dans certains cas à une augmentation de la consommation d’électricité des prosumers. Sur base de ces constats, nous proposons de faire évoluer la tarification actuelle afin d’éviter ces lacunes et de mieux refléter les différents services rendus à l’ensemble des utilisateurs du réseau. Tout d’abord, la structure tarifaire doit évoluer et la facture doit moins dépendre du volume d’électricité consommé. Pour maintenir les revenus du réseau, une redevance réseau fixe plus importante doit être mise en place. Celle-ci devrait être capacitaire et calculée sur base de la consommation de pointe. Enfin, il nous semble indispensable de différencier le tarif lié au prélèvement et à l’injection d’électricité via un basculement généralisé vers des compteurs double flux. Les nouvelles technologies chamboulent les interactions entre les différents consommateurs et le réseau d’électricité. Aujourd’hui, ce sont les technologies de production décentralisée et demain ce sera au tour des batteries ou de l’autoconsommation collective. Rien n’est immuable et la tarification se doit d’évoluer face aux changements observés. Les travaux de recherche discutés dans ce numéro de Regards économiques sont réalisés dans le cadre du projet de recherche Transition énergétique, consommateurs et réseaux – TECR qui est financé par la Région Wallonne et dont la conférence de clôture aura lieu le 21 mars à Liège. Renseignements et inscriptions : https://hec-liege.events.idloom.com/transition-energetique-PM

Tarif prosumer : ces deux mots ont fait couler beaucoup d’encre dernièrement. Alors qu’ils utilisent le réseau de distribution d’électricité pour injecter et pour prélever de l’électricité, les prosumers, principalement des particuliers ayant installés des panneaux photovoltaïques sur leur toit, ne contribuent presque pas à son financement. Cela s’explique par le fait que la facture est basée sur la consommation nette, c’est à dire le solde entre les prélèvements et les injections d’électricité sur le réseau. Pour une installation photovoltaïque dont la production est supérieure ou égale à la consommation, les deux flux se compensent et la facture est quasi nulle. Acté depuis 2 ans, le tarif prosumer proposé par la CWaPE, le régulateur de l’énergie en Wallonie, a pour objectif de faire contribuer plus équitablement les prosumers au financement du réseau électrique à partir de janvier 2020. Cependant en janvier 2019, le Ministre de l’Energie a souhaité limiter l’application de ce tarif prosumer aux installations postérieures à juin 2019, exonérant ainsi les plus de 150 000 ménages disposant actuellement d’une unité de production décentralisée chez eux. Au-delà de cette controverse, l’objectif de ce numéro de Regards économiques est d’expliquer pourquoi la tarification actuelle est inadaptée à l’émergence de ces ménages qui sont à la fois producteurs et consommateurs d’électricité. Cet article se base sur les résultats de nos travaux scientifiques appliqués à la situation wallonne. Nous y montrons qu’un tarif calculé sur base volumétrique via un compteur ne permettant pas de mesurer séparément le prélèvement et l’injection d’électricité ne crée pas des incitations correctes pour les prosumers. Entre autres, nous observons que ce système n’encourage pas de la meilleure manière possible l’autoconsommation, c’est-à-dire la consommation de l’électricité sur son lieu de production, et qu’il mène dans certains cas à une augmentation de la consommation d’électricité des prosumers. Sur base de ces constats, nous proposons de faire évoluer la tarification actuelle afin d’éviter ces lacunes et de mieux refléter les différents services rendus à l’ensemble des utilisateurs du réseau. Tout d’abord, la structure tarifaire doit évoluer et la facture doit moins dépendre du volume d’électricité consommé. Pour maintenir les revenus du réseau, une redevance réseau fixe plus importante doit être mise en place. Celle-ci devrait être capacitaire et calculée sur base de la consommation de pointe. Enfin, il nous semble indispensable de différencier le tarif lié au prélèvement et à l’injection d’électricité via un basculement généralisé vers des compteurs double flux. Les nouvelles technologies chamboulent les interactions entre les différents consommateurs et le réseau d’électricité. Aujourd’hui, ce sont les technologies de production décentralisée et demain ce sera au tour des batteries ou de l’autoconsommation collective. Rien n’est immuable et la tarification se doit d’évoluer face aux changements observés. Les travaux de recherche discutés dans ce numéro de Regards économiques sont réalisés dans le cadre du projet de recherche Transition énergétique, consommateurs et réseaux – TECR qui est financé par la Région Wallonne et dont la conférence de clôture aura lieu le 21 mars à Liège. Renseignements et inscriptions : https://hec-liege.events.idloom.com/transition-energetique-PM

Les dispositifs DBD se répandent dans un grand nombre d’applications industrielles. Utilisés depuis plus de 150 ans pour la production d’ozone afin de décontaminer l’eau à grande échelle, ils ont depuis la fin du XXème siècle investi les domaines du traitement de surface polymère, du dépôt de couche mince sur substrat et de l’émission lumineuse pour la décontamination ainsi que la médecine. Ces dispositifs sont mis en oeuvre avec un générateur électrique dont les caractéristiques impactent fortement la qualité de la décharge. Ce travail s’inscrit en partie dans le cadre du développement d’une application de traitement de surface à pression atmosphérique. Il aborde la problématique de l’augmentation de la vitesse de dépôt de couche mince au travers des paramètres de l’alimentation électrique. Plus précisément, ce travail s’intéresse aux apports d’une alimentation en courant rectangulaire et aborde également les problématiques liées à la conception et à la fabrication de ce convertisseur. En particulier, une grande attention est portée sur l’étude du transformateur élévateur, car au travers de ses éléments parasites capacitifs, ce dernier peut limiter le transfert de puissance entre la source électrique et le dispositif DBD. Un deuxième aspect de cette étude consiste à entrevoir l’intérêt que revêtent deux convertisseurs statiques dédiés à l’alimentation de dispositifs DBD. Le premier consiste en une alimentation résonante en régime de conduction discontinue dont la particularité est de posséder trois degrés de liberté (fréquence, tension d’entrée et largeur d’impulsion), ce qui lui confère un intérêt exploratoire. Le second convertisseur consiste en une alimentation résonante haute tension et haute fréquence permettant l’éviction du transformateur élévateur, et mettant en oeuvre des interrupteurs au nitrure de gallium (GaN) afin d’atteindre une fréquence de fonctionnement supérieure au mega-Hertz avec un faible niveau de pertes.

Les substrats Silicium-sur-Isolant (SOI) représentent la meilleure solution pour obtenir des dispositifs microélectroniques ayant de hautes performances. Des méthodes de caractérisation électrique sont nécessaires pour contrôler la qualité SOI avant la réalisation complète de transistors. La configuration classique utilisée pour les mesures du SOI est le pseudo-MOFSET. Dans cette thèse, nous nous concentrons sur l'amélioration des techniques autour du Ψ-MOFSET, pour la caractérisation des plaques SOI et III-V. Le protocole expérimental de mesures statiques ID-VG a été amélioré par l'utilisation d'un contact par le vide en face arrière, permettant ainsi d'augmenter la stabilité des mesures. De plus, il a été prouvé que ce contact est essentiel pour obtenir des valeurs correctes de capacité avec les méthodes split-CV et quasi-statique. L'extraction des valeurs de Dit avec split-CV a été explorée, et un model physique nous a permis de démontrer que ceci n'est pas possible pour des échantillons SOI typiquement utilisés, à cause de la constante de temps reliée à la formation du canal. Cette limitation a été résolue un effectuant des mesures de capacité quasi-statique (QSCV). La signature des Dit a été mise en évidence expérimentalement et expliquée physiquement. Dans le cas d'échantillons passivés, les mesures QSCV sont plus sensibles à l'interface silicium-BOX. Pour les échantillons non passivés, un grand pic dû à des défauts d'interface apparait pour des valeurs d'énergie bien identifiées et correspondant aux défauts à l'interface film de silicium-oxyde natif. Nous présentons des mesures de bruit à basses fréquences, ainsi qu'un model physique démontrant que le signal émerge de régions localisées autour des contacts source et drain
Silicon-on-insulator (SOI) substrates represent the best solution to achieve high performance devices. Electrical characterization methods are required to monitor the material quality before full transistor fabrication. The classical configuration used for SOI measurements is the pseudo-MOSFET. In this thesis, we focused on the enrichment of techniques in Ψ-MOSFET for the characterization of bare SOI and III-V wafers. The experimental setup for static ID-VG was improved using a vacuum contact for the back gate, increasing the measurement stability. Furthermore, this contact proved to be critical for achieving correct capacitance values with split-CV and quasi-static techniques (QSCV). We addressed the possibility to extract Dit values from split-CV and we demonstrated by modeling that it is impossible in typical sized SOI samples because of the time constant associated to the channel formation. The limitation was solved performing QSCV measurements. Dit signature was experimentally evidenced and physically described. Several SOI structures (thick and ultra-thin silicon films and BOX) were characterized. In case of passivated samples, the QSCV is mostly sensitive to the silicon film-BOX interface. In non-passivated wafers, a large defect related peak appears at constant energy value, independently of the film thickness; it is associated to the native oxide present on the silicon surface. For low-frequency noise measurements, a physical model proved that the signal arises from localized regions surrounding the source and drain contacts

In this thesis, research on a-Si:H Schottky diodes and a-Si:H/c-Si heterojunctions is presented with the focus on the capacitance spectroscopy and information on electronic properties that can be derived from this technique. Last years a-Si:H/c-Si heterojunctions (HJ) have received growing attention as an approach which combines wafer and thin film technologies due to their low material consumption and low temperature processing. HJ solar cells benefit from lower fabrication temperatures thus reduced costs, possibilities of large-scale deposition, better temperature coefficient and lower silicon consumption. The most recent record efficiency belongs to Panasonic with 24.7% for a cell of 100 cm² was obtained. The aim of this thesis is to provide a critical study of the capacitance spectroscopy as a technique that can provide information on both subjects: DOS in a-Si:H and band offset values in a-Si:H/c-Si heterojunctions.The first part of the manuscript is devoted to capacitance spectroscopy in a-Si:H Schottky diodes. The interest is concentrated on the simplified treatment of the temperature and frequency dependence of the capacitance that allows one to extract the density of states at the Fermi level in a-Si:H. We focus on the study of the reliability and validity of this approach applied to a-Si:H Schottky barriers with various magnitudes and shapes of the DOS. Several structures representing n-type and undoped hydrogenated amorphous silicon Schottky diodes are modeled with the help of numerical simulation softwares. We show that the reliability of the studied treatment drastically depends on the approximations used to obtain the explicit analytical expression of the capacitance in such an amorphous semiconductor.In the second part of the chapter, we study the possibility of fitting experimental capacitance data by numerical calculations with the input a-Si:H parameters obtained from other experimental techniques. We conclude that the simplified treatment of the experimentally obtained capacitance data together with numerical modeling can be a valuable tool to assess some important parameters of the material if one considers the results of numerical modeling and performs some adjustments. The second part is dedicated to capacitance spectroscopy of a-Si:H/c-Si heterojunctions with special emphasis on the influence of a strong inversion layer in c-Si at the interface. Firstly, we focus on the study of the frequency dependent low temperature range of capacitance-temperature dependencies of a-Si:H/c-Si heterojunctions. The theoretical analysis of the capacitance steps in calculated capacitance-temperature dependencies is presented by means of numerical modeling. It is shown that two steps can occur in the low temperature range, one being attributed to the activation of the response of the gap states in a-Si:H to the small signal modulation, the other one being related to the response of holes in the strong inversion layer in c-Si at the interface. The experimental behavior of C-T curves is discussed. The quasi-static regime of the capacitance is studied as well. We show that the depletion approximation fails to reproduce the experimental data obtained for (p) a-Si:H/(n) c-Si heterojunctions. Due to the existence of the strong inversion layer, the depletion approximation overestimates the potential drop in the depleted region in crystalline silicon and thus underestimates the capacitance and its increase with temperature. A complete analytical calculation of the heterojunction capacitance taking into account the hole inversion layer is developed. It is shown that within the complete analytical approach the inversion layer brings significant changes to the capacitance for large values of the valence band offset. The experimentally obtained C-T curves show a good agreement with the complete analytical calculation and the presence of the inversion layer in the studied samples is thus confirmed.

Cette thèse porte principalement sur la caractérisation électrique et la modélisation physique d'éléments mémoires émergents de type OxRRAM (Oxide Resistive Random Access Memory) intégrant soit un oxyde de nickel, soit un oxyde de hafnium. Une fois la maturité technologique atteinte, ce concept de mémoire est susceptible de remplacer la technologie Flash qui fait encore figure de référence. Les principaux avantages de la technologie OxRRAM reposent sur une très bonne compatibilité avec les filières CMOS, un faible nombre d'étapes de fabrication, une grande densité d'intégration et des performances attractives en termes de fonctionnement. Le premier objectif de ce travail concerne le diélectrique employé dans les cellules. Il s'agit d'apporter des éléments factuels permettant d'orienter un choix technologique sur la méthode d'élaboration de l'oxyde de nickel (oxydation thermique ou pulvérisation cathodique réactive) puis d'évaluer les performances de cellules à base d'oyxde de hafnium. Le second objectif est d'approfondir la compréhension des mécanismes physiques responsables du changement de résistance des dispositifs mémoire par une approche de modélisation physique des phénomènes opérant lors des phases d'écriture et d'effacement, sujet encore largement débattu dans la communauté scientifique. Le troisième objectif de cette thèse est d'évaluer, par le biais de caractérisations électriques, les phénomènes parasites intervenant dans les éléments mémoires de type 1R (élément résistif sans dispositif d'adressage) et, en particulier, la décharge capacitive apparaissant lors de leur programmation (opérations d'écriture)
This work is focused on the electrical characterization and physical modeling of emerging OxRRAM memories (Oxide Resistive Random Access Memory) integrating nickel or hafnium oxide. After reaching maturity, this memory concept is likely to replace the Flash technology which is still a standard in the CMOS industry. The main advantages of resistive memories technology is their good compatibility with CMOS processes, a small number of manufacturing steps, a high integration density and their attractive performances in terms of memory operation. The first objective of this thesis is to provide enough informations allowing to orientate the elaboration process of the active nickel oxide layer (thermal oxidation, reactive sputtering) then to compare the performances of the fabricated cells with devices featuring a hafnium oxide layer. The second objective is to understand the physical mechanisms responsible of the device resistance change. A physical model is proposed allowing to apprehend SET and RESET phenomenon in memory devices, subject which is still widely debated in the scientific community. The third objective of this thesis is to evaluate electrical parasitic phenomenon observed in 1R-type memory elements (resistive element without addressing device), in particular the parasitic capacitance appearing during cell programming (writing operation)

Le travail réalisé dans le cadre de cette thèse a contribué au développement d'un outil numérique dédié à la simulation des roulements à billes en conditions de service Elasto-Hydro-Dynamiques (EHD). Une modélisation originale, adaptée à ces organes de guidage en rotation, est donc mise en œuvre dans le cas des roulements à billes à contact radial SKF 6208 et à contact oblique SKF 7208. De par leur caractère multi-contact, les deux roulements sont modélisés par la Méthode des Eléments Discrets, avec une formulation hertzienne du contact elliptique pour déterminer les interactions billes/pistes de roulement et déformations aux contacts. En considérant, dans un premier temps, des indicateurs standards, à la fois cinématiques et dynamiques, les modèles discrets de roulements à billes 6208 et 7208, sont testés puis validés en conditions statiques et dynamiques. L'implémentation, dans un deuxième temps, d'un modèle rhéologique piézo-visco-élastique du lubrifiant a, quant à elle, contribué à mettre en évidence l'influence du pilotage en vitesse, du chargement imposé, ou encore, du jeu diamétral sur le régime de lubrification du roulement. Le couplage, dans un troisième temps, des propriétés rhéologiques et diélectriques du lubrifiant a permis de montrer la pertinence de la réponse électrique du roulement, en particulier pour l'identification de son régime de lubrification. En effet, la corrélation de l'épaisseur de film fluide à sa capacitance électrique s'est révélée un bon indicateur de l’état du contact lubrifié. Cette corrélation est corroborée par une bonne adéquation des prédictions numériques, obtenues avec le modèle discret de roulement à billes à contact radial 6208, et résultats expérimentaux issus de la littérature. En conclusion, la capacitance électrique du contact lubrifié est un indicateur fiable, pouvant être utilisé comme moyen de prédiction du régime de lubrification pour assurer une durée de vie optimale au roulement
During this PhD thesis, we have focused on a digital tool for modeling ball bearing operating under elstohydrodynamic (EHD) regime. Based on an original description involving the discrete element method (DEM), the developed digital tool integrates all the components of ball bearings and enables realistic behavior under mechanical loading and kinematic conditions. Two models of ball bearings were considered and simulated with the digital tool, namely SKF 6208 radial contact ball bearing and SKF 7208 angular contact ball bearing. In order to check the standard indicators recommended by most ball bearing manufactures, a stiffness model for elliptical hertzian contact and an improved EHD formulation for lubricated contact are implemented in the discrete model of ball bearings. In addition, we have introduced into the discrete modeling an electrical capacitance model coupling rheological and dielectric properties of the lubricant with the Hertz's pressure at the contact between the ball and the raceways. The numerical predictions of lubricant film capacitance provided by numerical simulations are in good accordance, both qualitatively and quantitatively, with the experimental data available in the literature. The combination of the discrete modeling and the electrical approach enables efficient solutions to be provided in terms of lubrication regime in relation to the lubricant properties to optimize the bearing lifetime

La limite de rendement théorique de Shockley-Queisser pour une cellule solaire à simple jonction (~30%) est particulièrement difficile à atteindre y compris dans la filière la plus répandue, la filière silicium, dont les records de rendement sont aujourd’hui proches de 27%. Les cellules à multijonctions (MJ), basées sur l’association de plusieurs cellules à jonctions PN appelées sous-cellules, font donc l’objet d’un intérêt tout particulier puisqu’elles permettent d’atteindre, et même de dépasser la limite de 30% de rendement. Pour autant, les travaux de caractérisation de cellules MJ sont plus délicats à mettre en œuvre et moins répandus. Dans cette thèse, nous nous intéressons au développement de techniques de caractérisation basées sur des mesures de capacité et d’admittance appliquées aux cellules MJ: capacité-tension (C(V)), spectroscopie d’admittance et spectroscopie des états profonds en régime transitoire (DLTS). Ces techniques, utilisées dans la caractérisation de cellules solaires simples pour déterminer notamment des concentrations de dopants (C(V)) ou la présence de défauts électriquement actifs (spectroscopie d’admittance et DLTS), ont été très peu développées pour des cellules MJ. En effet, dans le cas de cellules MJ monolithiques, le couplage optique et électrique des sous-cellules rend particulièrement délicat la caractérisation de chaque sous-cellule indépendamment. En nous appuyant sur des développements théoriques et numériques, ainsi que sur des validations expérimentales, nous proposons ici une méthode permettant de séparer les contributions capacitives de chaque sous-cellule. Cette méthode est basée sur l’ajout d’éclairements spécifiques de sorte que la jonction que l’on souhaite caractériser soit en conditions d’obscurité tandis que les autres sous-cellules absorbent la lumière. A partir de résultats expérimentaux et de modélisation obtenus pour des cellules tandem III-V/Si, nous analysons en détail ces techniques : propriétés physiques de chaque sous-cellule qu’il est possible de déterminer (concentration de dopants, défauts électriquement actifs), influence de différents paramètres expérimentaux (tension de polarisation DC, fréquence du signal AC, température, intensité du flux lumineux, etc..), limites et difficultés de chacune des techniques. L’application de ces techniques à d’autres types de cellules tandem, en particulier des cellules perovskite/silicium, et à des cellules MJ avec plus de 2 sous-cellules, fait partie des nombreuses perspectives qu’offre ce travail de thèse
The theoretical Shockley-Queisser radiative efficiency limit for single solar cells is around 30% and even silicon solar cells, which dominate the PV market, are very close to their performance limit with a record efficiency around 27%. The multi-junction (MJ) architecture is a strategy to reach or go over the 30% efficiency by combining semiconductor absorbers with appropriate bandgaps. However, the characterization of MJ solar cells can be much more complex than single junction cells. Indeed, for the two-terminal MJ architecture, the optical and electrical coupling between the subcells makes it challenging to characterize each subcell independently. In this thesis, we develop characterization techniques based on capacitance and admittance measurements and applied to MJ solar cells: capacitance-voltage (C(V)), admittance spectroscopy and deep-level transient spectroscopy (DLTS) techniques. These techniques are commonly used for single solar cells to determine doping densities (C(V)) or to study electrically active defects (admittance spectroscopy and DLTS), but only a few studies have been published about their use to characterize MJ cells at the subcell level. We show here it is possible to separate each subcell’s contribution to the cell capacitance by choosing illuminations such that one subcell is in the dark whereas the others absorb the light. Based on theoretical and numerical developments as well as experimental results performed on III-V/Si tandem cells, we present a detailed analysis of the techniques: subcell properties that can be extracted, influence of several experimental parameters (DC bias, frequency, temperature, light power…), limits and difficulties of the techniques. This work can be extended to other types of tandem cells like perovskite/Si or to MJ with more than two subcells

Les interneurones de la couche moléculaire du cervelet (ICM: cellules en panier et cellules étoilées) sont connectés par des synapses électriques fréquentes et puissantes chez les jeunes rats et souris autour de la fin de la deuxième semaine postnatale. Les courants capacitifs des ICM montrent une composante lente qui reflète la charge des interneurones couplés électriquement. Leur analyse permet de quantifier le nombre de cellules directement couplées à une cellule et le nombre équivalent de cellules couplées (Alcami et Marty, soumis), et d'établir une difference de couplage entre les cellules en panier et les cellules étoilées pendant le développement postnatal. Elle a mené à proposer une topologie de réseau des cellules en panier. La force du couplage peut être modulée par les courants intrinsèques, dont Ih dans le domaine hyperpolarisant. Les synapses électriques modifient la propagation et les patrons d'activité dans le réseau des ICM en réponse à une excitation du réseau.L'étude de la connectivité des ICM par des synapses chimiques GABAergiques nous a mené à réexaminer les sources d'erreur des mesures d'activité électrique en configuration cellule attachée (Alcami et coll., 2012). Les mesures en cellule attachée peuvent modifier l'activité électrique des ICM en introduisant un couplage conductif entre la pipette d'enregistrement et l'intérieur cellulaire, résultant d'une combinaison de mécanismes de couplage passifs et actifs
Molecular layer interneurons of the cerebellum (MLIs: basket cells and stellate cells) are connected by frequent and strong electrical synapses in young rats and mice around the end of the second postnatal week. Capacitive currents of MLIs show a slow component that reflects the charge of electrically-coupled MLIs. The analysis of capacitive currents makes it possible to quantify the number of directly connected cells and the equivalent number of coupled cells (Alcami and Marty, submitted). They were used to show a difference in coupling between basket and stellate cells and propose a model of the basket cell coupled network. Electrical coupling strength can be modulated by intrinsic currents, like the h current in the hyperpolarizing range. Electrical synapses modify the propagation and the patterns of activity in the MLI network, when the network is excited.The study of connectivity of MLIs by chemical GABAergic synapses led us to reevaluate the sources of error of cell-attached recordings (Alcami et al., 2012). Cell-attached measurements can modify cellular electrical activity of MLIs, by introducing a conductif coupling between the recording pipette and the cell interior, resulting from a combination of passive and active coupling

La stabilité est un facteur très important dans tous les modes de fonctionnement pour un Système à Puissance Distribué (SPD). En SPD, les charges sont connectées au bus DC à travers d’un filtre entré LC. La plupart des charges de SPD d'avions présents une caractéristique de charge à puissance constante dans un domaine de fonctionnement dans laquelle ils sont étroitement contrôlés. Ainsi, elles peuvent être modélisées comme une résistance négative. Changement de la charge dans un sous-système peut conduire un système stable dans l'instabilité.Une solution pratique pour diminuer le risque d'instabilité est présentée dans cette thèse qui consiste à modifier le contrôle des convertisseurs ou système onduleur-moteur connecté au bus DC. Cette solution permet de stabiliser le système, même avec un condensateur plus petit. Dans la première partie de la thèse, une méthode linéaire est présentée qui permet étudier la stabilité locale d'un système onduleur-moteur connecté au réseau par un filtre LC et un redresseur. Une technique de compensation d’oscillation est utilisée pour améliorer la marge de stabilité du système et la taille de la capacité dc-link sans modifier la structure des boucles de courant ou de couple. Cette technique consiste à superposer une puissance stabilisant sur la puissance absorbée par le drive. Bien que les modèles linéaires puissent être employées avec succès pour décrire le comportement d'un système physique au niveau local, ils échouent souvent de fournir une caractérisation satisfaisante de large-signal. Dans la deuxième partie, deux méthodes pour la stabilisation large-signal du système électrique sont présentées. Dans la dernière partie, une nouvelle méthode, basée sur les spécifications dynamiques est proposée pour étudier la stabilité d'un système électrique en cascade
Stability is the first and very important factor in all modes of operation for a Distributed Power System (DPS). In DPS, loads are connected to the DC-bus through an input LC filter. Most of the loads in DPS of aircraft present a constant power load characteristic within a domain of operation in which they are tightly controlled. So they can be modeled as negative resistance. Change of the load in one subsystem may lead a stable system into instability. A practical solution to decrease the risk of instability presented in this thesis which consists in modifying the control of the converters or inverter-motor drive system connected to the DC-bus. This solution permits to stabilize the system even with a smaller size of capacitor. In the first part of the thesis, a linear method is presented which allows investigating local stability of an inverter-motor-drive system connected to the grid through an LC filter and a rectifier. An oscillation compensation technique is used to improve the stability margin of the system and the size of the dc-link capacitance without modifying structure of the torque or current loops. This technique consists in superposing a stabilizing power on the absorbed power by the drive. Although linear models can be successfully employed to locally describe the behavior of a physical system, they often fail to provide a satisfactory large signal characterization. In the second part, two methods for the large signal stabilization of the electrical system are presented. In the last part, a new method, based on dynamic specifications, is proposed to study the stability of a cascaded electric system

Le projet du développement de matériaux d’électrodes pour des dispositifs de fortes capacitances a pour but de trouver des possibilités pour renforcer la capacitance géométrique des condensateurs afin de minimiser la taille des dispositifs passifs dans la microélectronique. Actuellement, le développement industriel pour l’augmentation de la capacitance surfacique est focalisé sur le matériau diélectrique ou la forme du condensateur. Cependant, il existe une solution alternative d’utiliser des propriétés électroniques spécifiques du matériau d’électrode : des gaz d’électrons bidimensionnelles ou encore les systèmes fortement corrélés peuvent également jouer un rôle très important sur la capacitance. Premièrement, la synthèse et la caractérisation d’une couche ultramince de SrVO3 entre deux couches de LaVO3 sont décrites. Les couches minces confinées de SrVO3 ont présenté des propriétés de transport d’un bon conducteur avec des corrélations électron-électron et des caractéristiques d’une dimension réduite en dessous d’une épaisseur de quelques mailles. La réalisation et caractérisation des condensateurs à base de LaVO3/ SrVO3 sont également présentées. Une deuxième partie s’est focalisée d’abord sur l’étude de couche mince de LaNiO3, un système fortement corrélé, pour optimiser leur comportement résistive. Des condensateurs à base de LaAlO3/LaNiO3 ont montré des capacitances plus élevés (2 à 2. 5 fois) ou encore plus faibles par rapport la capacitance géométrique en fonction des électrodes utilisées. Cette modification de la capacitance à base des matériaux d’électrodes n’a pas été encore démontrée dans d’autres systèmes similaires
The aim of the project of the development of electrode materials for devices of high capacitance is to enhance the geometric capacitance of a capacitor by the careful choice of electrode materials and thus to minimize the size of the passive devices in microelectronics. Nowadays, most of the efforts have been made on the development of the dielectric material and the structure of the capacitors to improve the performance of the latter. However, an alternative method for capacitance enhancement is to choose a specific electrode material, such as a 2D electron gas or a strongly correlated system. In this thesis, firstly the synthesis and characterization of an ultrathin film of SrVO3 buried between two LaVO3 films are described. The buried SrVO3 films show good conducting properties with strong electron-electron correlations and, for a thickness of only some unit cells, the characteristics of reduced dimensions. The study of capacitors based on LaVO3/SrVO3 is also presented. The second part is firstly devoted to the study of LaNiO3 thin films, a strongly correlated system, optimizing their conduction performance. Capacitors based on LaAlO3/LaNiO3 presented both enhanced (2 to 2. 5 times) and reduced capacitance values compared to the geometric ones, depending on the types of applied electrodes. These effects have not been identified yet in other similar systems, and demonstrate the importance of the electrode properties on the capacitance

La problématique des condensateurs céramiques à très hautes performances est récurrente dansde nombreux secteurs de l’énergie électrique. Elle prend toute son acuité en microélectronique « nomade», où les circuits doivent être de plus en plus miniaturisés. Ces condensateurs, peuvent occuperjusqu’à 50 % de l’espace sur le circuit imprimé, réduire leurs dimensions devient donc un impératif.Dans ce contexte de nouveaux matériaux à permittivité colossale ont été découverts, commepar exemple CaCu3Ti4O12 (CCTO). Le mécanisme IBLC (Internal Barrier Layer Capacitance),décrivant des grains semi-conducteurs et des joints de grains isolants, permet aujourd’hui d’expliquerces fortes permittivités. Cependant l’origine de la semi-conductivité des grains ainsi quele caractère isolant des joints de grains donne encore matière à controverse. Ce travail a donc undouble objectif, d’une part concevoir un matériau possédant des propriétés diélectriques similairesà CCTO, et d’autre part comprendre les différents mécanismes responsables de ces permittivitésexceptionnelles. La première partie de ce manuscrit présente les caractéristiques d’usages descondensateurs, elle à également pour objectif de lister les mécanismes qui ont été proposés parla communauté scientifique pour tenter d’expliquer la forte permittivité de CCTO. La deuxièmepartie présente d’une part les techniques de caractérisations qui ont été utilisées pour analyserles composés présentés dans ce manuscrit, en insistant plus particulièrement sur la spectroscopied’impédance, largement utilisée dans cette étude. Elle présente d’autre part les techniques de synthèsesqui ont été expérimentées pour synthétiser un nouveau matériau à permittivité colossale :Ba4YMn3O11,5±δ. Les caractérisations structurale et micro-structurale de Ba4YMn3O11,5±δ serontévoquées dans la troisième partie de ce manuscrit. Enfin, les diverses optimisations qui ontété réalisées sur Ba4YMn3O11,5±δ, pour tenter d’améliorer ces propriétés diélectriques, serons évoquées.Nous détaillerons dans cette dernière partie les substitutions ayant été réalisées sur le sitedu baryum et du manganèse, ainsi que la création d’une phase possédant un cation différent del’actuel yttrium et présentant également des propriétés diélectriques très intéressantes
The problem of ceramic capacitors with very high performance is recurrent in many areas ofElectrical Energy. It takes all its acuteness in « nomadic » microelectronics (cell phone, tablet, mp3player...) where the circuits must be increasingly miniaturized. These capacitors can take up to50 % of the space on the PCB, reducing their size becomes an imperative. In this context newmaterials with colossal permittivity were discovered, such CaCu3Ti4O12 (CCTO). The mechanismIBLC (Internal Barrier Layer Capacitance), describing semiconductor grains and insulating grainboundaries can now explain these high permittivities. However, the origin of the semiconductivitygrains and the insulating character of grain boundaries give even controversial. The aim is thus twofold,on one hand to synthesize a material possessing similar dielectric properties to CCTO, and onthe other hand to understand the various mechanisms responsible for these exceptional permittivity.The first part of this thesis presents various characteristics of capacitors uses, it also aims to listthe mechanisms that have been proposed by the scientific community to try to explain the highpermittivity of CCTO. The second part presents firstly the characterization techniques whichwere used to analyze all the compounds described in this manuscript, with particular emphasison impedance spectroscopy. It presents on the other hand synthesis techniques that have beentried to synthesize a new material with colossal permittivity : Ba4YMn3O11,5±δ. Structural andmicro-structural characterizations of Ba4YMn3O11,5±δ will be discussed in the third part to themanuscript. Finally, the various optimizations that were performed on Ba4YMn3O11,5±δ, to try toimprove the dielectric properties, will be discussed. We detail in this last part substitutions havingbeen made on the site of barium and manganese and the creation of a phase having a differentcation in the present yttrium site and having dielectric properties very interesting also