Letteratura scientifica selezionata sul tema "Composants GaN"

L’objectif de cet article est d’identifier les composantes de la valeur globale perçue dans l’utilisation des faux cheveux conformément aux typologies proposées par les spécialistes des études du comportement des consommateurs et d’en évaluer leurs poids. A cet effet, 25 entretiens individuels et 02 focus groups ont été menés auprès des femmes, auxquels s’est ajouté un mini questionnaire administré à 100 femmes. Les résultats montrent dans l’ordre d’importance que les bénéfices perçus composés des valeurs d’esthétique (beauté), d’expression de soi (estime de soi), d'hédonisme (plaisir) d’efficience, d’excellence (gain de temps) et d’utilité (protection) et les sacrifices monétaires perçus (prix) sont les antécédents de la valeur globale perçue de l’utilisation des faux cheveux.

Les pâturages représentent la principale voie écologiquement satisfaisante pour accroître la production bovine, notamment en zones tropicales. Afin d’évaluer le potentiel des pâturages tropicaux, une méta-analyse des données publiées comportant des estimations fiables du gain de poids vif, des quantités ingérées et de la digestibilité a été réalisée. Le chargement animal constitue un levier majeur de gestion, son accroissement réduisant le gain de poids vif individuel, mais l’augmentant lorsqu’il est exprimé par hectare. Les essais portant sur l’apport de concentré révèlent un effet positif sur le gain de poids vif avec un taux de substitution moyen de 0,76 avec l’ingestion de fourrage. Au pâturage, la matière sèche ingérée digestible est le premier facteur déterminant le gain de poids vif, selon une relation positive curvilinéaire, qui dépend davantage de la matière sèche ingérée que de sa digestibilité. L’ingestion d’énergie métabolisable et les besoins d’entretien ont été estimés respectivement à 5,44 kcal par g de gain de poids vif et à 180 kcal par kg de poids métabolique. Les variations de l’efficacité alimentaire et de ses composantes, l’efficacité digestive et métabolique ont également pu être calculées. Il apparaît que l’efficacité digestive est plus élevée que l’efficacité métabolique, et que l’efficacité alimentaire est davantage liée à l’efficacité métabolique, ces deux dernières étant positivement et fortement très corrélées au gain de poids vif. Les équations établies par cette méta-analyse pourront servir à la construction et l’évaluation d’un modèle mécaniste de l’ingestion et de la croissance de bovins au pâturage en zone tropicale

Cette étude compare les performances hivernales réalisées par des faons mâles et femelles sevrés, recevant à volonté une ration à base de pulpes déshydratées de betterave à celles obtenues avec une ration à base de concentré complet du commerce. Les pulpes étaient complémentées par du tourteau de soja (24 % du total) et par un complément minéral et vitaminique (1 %). Ces trois composants étaient présentés sous forme de mélange fermier ou sous forme agglomérée. Les faons recevaient en outre un foin de prairie permanente de bonne qualité à volonté. Sur l’ensemble de la période, les faons alimentés avec la pulpe ont eu un gain de poids vif total supérieur de 15 % à celui des faons recevant l’aliment complet (34,5 kg contre 31,1 kg), mais les bois des mâles étaient un peu moins développés. Les différences ne sont toutefois pas significatives. Les quantités ingérées d’aliments concentrés ont été plus élevées dans le cas des lots recevant la pulpe (1460 contre 1295 g MS/faon/j). Les pulpes déshydratées de betterave correctement complémentées en azote et en minéraux permettent donc à des faons de réaliser des performances au moins équivalentes à celles obtenues avec un aliment complet plus coûteux. Dans nos conditions expérimentales, le mode de présentation de la pulpe (mélange fermier ou aggloméré) n’a pas eu d’effet sur les performances.

La réussite de la reproduction est primordiale pour la rentabilité de l’élevage, elle constitue un préalable indispensable à toute production. L’aptitude à la reproduction d’un animal au cours d’une carrière dépend des caractères de précocité sexuelle, de fertilité et de prolificité, cette dernière pouvant être décomposée en termes de taux d’ovulation et de mortalité embryonnaire. Ces différents aspects font l’objet de recherches en génétique animale et sont intégrés à des degrés divers dans les schémas de sélection, en race pure ou en croisement. La précocité sexuelle et la prolificité doivent être améliorées quand elles sont limitantes, mais certains seuils ne doivent pas être dépassés sous peine de voir se réduire le gain économique espéré. S’intéresser aux composantes de la prolificité devrait en permettre un meilleur contrôle. Une fertilité maximale est toujours recherchée mais elle revêt différentes facettes qui en compliquent son amélioration. Elle est à la fois dépendante du sexe (la fertilité femelle reste souvent la plus limitante) de la technique de reproduction employée (naturelle ou artificielle) et du moment choisi pour la mise à la reproduction (intervalle mise bas - reproduction, saison). Les recherches sur la génétique des caractères de reproduction doivent être poursuivies tout en intégrant les résultats de cartographie génétique.

La compréhension du mécanisme génétique responsable du contrôle des caractères agronomiques est très importante dans la mise en évidence des méthodes de sélection en amélioration végétale. Cette étude veut apprécier le niveau de variabilité et gain génétique au sein des génotypes des haricots biofortifiés à Butembo et Lukanga à l’Est de la République Démocratique du Congo. Une expérimentation a été réalisée sur 164 génotypes biofortifiés en Fe et Zn et cinq variétés locales (non-biofortifiés). Les données ont été prises sur le nombre de jours à la floraison, nombre de jours jusqu’à 75 et 90% de la maturité, nombre de gousses par pied et nombre de graines par gousse, le rendement en graines et le poids de 100 graines et soumises à l’analyse de la variance et au test de Tukey avant d’estimer les paramètres génétiques. La corrélation de Pearson et le clustering ont enfin été réalisés. Des différences significatives ont été observées entre le contraste qui oppose les génotypes biofortifiés aux variétés témoins localement cultivées au regard de tous les caractères étudiés à l’exception du nombre des gousses initiées par plant et le rendement. Les génotypes RW298, BF08-16-36A, BF08-1-77, RWV2359 et MV-14, avec un rendement supérieur à 2000 kg ha-1, ont été les plus prometteurs au regard du rendement. L’estimation des composantes de la variance a montré une héritabilité (sens large) modérée au regard du nombre de jours à la floraison et faible pour tous les autres paramètres. Aussi, le coefficient de variation génotypique a été modéré uniquement au regard du rendement et faible pour tous les autres caractères. Le gain génétique dans les générations courantes a été faible (<10%) pour tous les caractères étudiés impliquant une action non-additive des gènes dans le contrôle des caractères au sein des génotypes étudiés. Une corrélation positive significative a été observée entre le rendement et le nombre de gousses par plant et le nombre de graines par gousse. La construction du dendrogramme a permis de regrouper quatre clusters importants (Cluster 1 = 49 génotypes, Cluster 2 = 30 génotypes, Cluster 3 = 42 génotypes and Cluster 4 = 48 génotypes). Au regard des résultats observés, il est recommandé d’effectuer des sélections au sein du cluster 2 (couleur bleue du dendrogramme) regroupant les génotypes les plus prometteurs au regard du rendement ou d’exploiter l’hétérosis au sein des génotypes en étude.

Phytogenic feed additives such as ginger, garlic and turmeric are plant derived products which when added to livestock feed have the ability to enhance livestock performance through the improvement of digestibility, absorption of nutrients, and are also able to eliminate pathogenic microbes residing in the gut of the animal. The effects of sun drying on the bioactive components of ginger and subsequent performance of broiler chickens were evaluated using 180 broiler chicks of Arbor Acres strain. Fresh ginger rhizomes were cut into 2-3 mm thick slices., sundried and then milled. The proximate and bioactive compositions of fresh and sundried samples were determined. Thereafter, three experimental broiler diets were formulated such that diets 1 (control) and 3 contained no ginger. Diet 2 contained 0.5 % sundried ginger meal. However, broilers placed on diet 3 were also offered a fresh equivalent of 0.5 % sundried ginger through the drinking water. Data was collected on growth performance parameters, haematology and serum biochemical indices, carcass and meat quality characteristics. Twenty and nineteen bioactive compounds were identified in the fresh ginger and sundried ginger rhizomes respectively, with most of the components being higher in concentration in fresh than in dry ginger. Gingerol and shogaol were present in fresh but not in dry ginger while alpha-cedrol detected in dry ginger was not found in fresh ginger. Final live-weight, weight gain, feed intake and feed conversion ratio were not significantly (p>0.05) affected by dietary treatments in the starter phase. In the finisher phase, live-weight, weight gain and growth rate were significantly (p < 0.05) higher in the fresh ginger group compared to dry ginger and control groups. The cost of feed consumed was significantly (p < 0.05) higher in the ginger groups compared to the control group while feed cost per kilogram weight gain was significantly higher in dry ginger compared to fresh ginger and control groups. Carcass and meat quality parameters were not significantly (p>0.05) affected by fresh or dry ginger treatment. The haematological indices were not significantly (p>0.05) affected by either form of ginger supplementation. Serum glucose concentration was significantly (p<0.05) reduced by the inclusion of dry ginger in broiler chicken diets (T2). The study, therefore, concluded that providing broiler chickens with fresh ginger through drinking water was more efficacious in promoting growth performance than the inclusion of sundried ginger in the diets. Les additifs alimentaires phytogéniques tels que le gingembre, l'ail et le curcuma sont des produits dérivés de plantes qui, lorsqu'ils sont ajoutés à l'alimentation du bétail, ont la capacité d'améliorer les performances du bétail en améliorant la digestibilité et l'absorption des nutriments, et sont également capables d'éliminer les microbes pathogènes résidant dans l'intestin des animaux. l'animal. Les effets du séchage au soleil sur les composants bioactifs du gingembre et les performances ultérieures des poulets de chair ont été évalués en utilisant 180 poussins de chair de la souche Arbor Acres. Les rhizomes de gingembre frais ont été coupés en tranches de 2 à 3 mm d'épaisseur, séchés au soleil puis moulus. Les compositions immédiates et bioactives d'échantillons frais et séchés ont été déterminées. Par la suite, trois régimes expérimentaux pour poulets de chair ont été formulés de telle sorte que les régimes 1 (témoin) et 3 ne contenaient pas de gingembre. Le régime 2 contenait 0,5 % de farine de gingembre séché au soleil. Cependant, les poulets de chair soumis au régime 3 se sont également vu proposer un équivalent frais de 0,5 % de gingembre séché au soleil dans l'eau de boisson. Des données ont été collectées sur les paramètres de performance de croissance, les indices hématologiques et biochimiques sériques, les caractéristiques de qualité des carcasses et de la viande. Vingt et dix-neuf composés bioactifs ont été identifiés respectivement dans les rhizomes du gingembre frais et du gingembre séché, la plupart des composants ayant une concentration plus élevée dans le gingembre frais que dans le gingembre sec. Le gingérol et le shogaol étaient présents dans le gingembre frais mais pas dans le gingembre sec, tandis que l'alpha-cédrol détecté dans le gingembre sec n'était pas trouvé dans le gingembre frais. Le poids vif final, le gain de poids, la consommation alimentaire et le taux de conversion alimentaire n'ont pas été affectés de manière significative (p > 0,05) par les traitements diététiques pendant la phase de démarrage. Dans la phase de finition, le poids vif, le gain de poids et le taux de croissance étaient significativement (p < 0,05) plus élevés dans le groupe de gingembre frais par rapport au groupe de gingembre sec et aux groupes témoins. Le coût de l'alimentation consommée était significativement (p < 0,05) plus élevé dans les groupes de gingembre par rapport au groupe témoin, tandis que le coût de l'alimentation par kilogramme de gain de poids était significativement plus élevé dans le groupe de gingembre sec que dans le groupe de gingembre frais et de contrôle. Les paramètres de qualité de la carcasse et de la viande n'étaient pas affectés de manière significative (p>0,05) par le traitement au gingembre frais ou sec. Les indices hématologiques n'étaient pas affectés de manière significative (p>0,05) par l'une ou l'autre forme de supplémentation en gingembre. La concentration sérique de glucose était significativement (p <0,05) réduite par l'inclusion de gingembre sec dans l'alimentation des poulets de chair (T2). L'étude a donc conclu que fournir aux poulets de chair du gingembre frais dans l'eau potable était plus efficace pour favoriser les performances de croissance que l'inclusion de gingembre séché au soleil dans l'alimentation.

Phytogenic feed additives such as ginger, garlic and turmeric are plant derived products which when added to livestock feed have the ability to enhance livestock performance through the improvement of digestibility, absorption of nutrients, and are also able to eliminate pathogenic microbes residing in the gut of the animal. The effects of sun drying on the bioactive components of ginger and subsequent performance of broiler chickens were evaluated using 180 broiler chicks of Arbor Acres strain. Fresh ginger rhizomes were cut into 2-3 mm thick slices., sundried and then milled. The proximate and bioactive compositions of fresh and sundried samples were determined. Thereafter, three experimental broiler diets were formulated such that diets 1 (control) and 3 contained no ginger. Diet 2 contained 0.5 % sundried ginger meal. However, broilers placed on diet 3 were also offered a fresh equivalent of 0.5 % sundried ginger through the drinking water. Data was collected on growth performance parameters, haematology and serum biochemical indices, carcass and meat quality characteristics. Twenty and nineteen bioactive compounds were identified in the fresh ginger and sundried ginger rhizomes respectively, with most of the components being higher in concentration in fresh than in dry ginger. Gingerol and shogaol were present in fresh but not in dry ginger while alpha-cedrol detected in dry ginger was not found in fresh ginger. Final live-weight, weight gain, feed intake and feed conversion ratio were not significantly (p>0.05) affected by dietary treatments in the starter phase. In the finisher phase, live-weight, weight gain and growth rate were significantly (p < 0.05) higher in the fresh ginger group compared to dry ginger and control groups. The cost of feed consumed was significantly (p < 0.05) higher in the ginger groups compared to the control group while feed cost per kilogram weight gain was significantly higher in dry ginger compared to fresh ginger and control groups. Carcass and meat quality parameters were not significantly (p>0.05) affected by fresh or dry ginger treatment. The haematological indices were not significantly (p>0.05) affected by either form of ginger supplementation. Serum glucose concentration was significantly (p<0.05) reduced by the inclusion of dry ginger in broiler chicken diets (T2). The study, therefore, concluded that providing broiler chickens with fresh ginger through drinking water was more efficacious in promoting growth performance than the inclusion of sundried ginger in the diets. Les additifs alimentaires phytogéniques tels que le gingembre, l’ail et le curcuma sont des produits dérivés de plantes qui, lorsqu’ils sont ajoutés à l’alimentation du bétail, ont la capacité d’améliorer les performances du bétail en améliorant la digestibilité et l'absorption des nutriments, et sont également capables d'éliminer les microbes pathogènes résidant dans l'intestin des animaux. L’animal. Les effets du séchage au soleil sur les composants bioactifs du gingembre et les performances ultérieures des poulets de chair ont été évalués en utilisant 180 poussins de chair de la souche Arbor Acres. Les rhizomes de gingembre frais ont été coupés en tranches de 2 à 3 mm d'épaisseur, séchés au soleil puis moulus. Les compositions immédiates et bioactives d’échantillons frais et séchés ont été déterminées. Par la suite, trois régimes expérimentaux pour poulets de chair ont été formulés de telle sorte que les régimes 1 (témoin) et 3 ne contenaient pas de gingembre. Le régime 2 contenait 0,5 % de farine de gingembre séché au soleil. Cependant, les poulets de chair soumis au régime 3 se sont également vu proposer un équivalent frais de 0,5 % de gingembre séché au soleil dans l’eau de boisson. Des données ont été collectées sur les paramètres de performance de croissance, les indices hématologiques et biochimiques sériques, les caractéristiques de qualité des carcasses et de la viande. Vingt et dix-neuf composés bioactifs ont été identifiés respectivement dans les rhizomes du gingembre frais et du gingembre séché, la plupart des composants ayant une concentration plus élevée dans le gingembre frais que dans le gingembre sec. Le gingérol et le shogaol étaient présents dans le gingembre frais mais pas dans le gingembre sec, tandis que l’alpha-cédrol détecté dans le gingembre sec n’était pas trouvé dans le gingembre frais. Le poids vif final, le gain de poids, la consommation alimentaire et le taux de conversion alimentaire n'ont pas été affectés de manière significative (p > 0,05) par les traitements diététiques pendant la phase de démarrage. Dans la phase de finition, le poids vif, le gain de poids et le taux de croissance étaient significativement (p < 0,05) plus élevés dans le groupe de gingembre frais par rapport au groupe de gingembre sec et aux groupes témoins. Le coût de l’alimentation consommée était significativement (p < 0,05) plus élevé dans les groupes de gingembre par rapport au groupe témoin, tandis que le coût de l'alimentation par kilogramme de gain de poids était significativement plus élevé dans le groupe de gingembre sec que dans le groupe de gingembre frais et de contrôle. Les paramètres de qualité de la carcasse et de la viande n’étaient pas affectés de manière significative (p>0,05) par le traitement au gingembre frais ou sec. Les indices hématologiques n’étaient pas affectés de manière significative (p>0,05) par l’une ou l’autre forme de supplémentation en gingembre. La concentration sérique de glucose était significativement (p <0,05) réduite par l’inclusion de gingembre sec dans l’alimentation des poulets de chair (T2). L’étude a donc conclu que fournir aux poulets de chair du gingembre frais dans l’eau potable était plus efficace pour favoriser les performances de croissance que l’inclusion de gingembre séché au soleil dans l’alimentation.

La mondialisation des marchés impose une pression accrue envers la performance, la productivité et la profitabilité des entreprises. Cette nouvelle réalité se traduit, entre autres, par une accentuation du travail du savoir ainsi que par une diminution du temps passé au lit. De plus, l’activité physique peut être considérée à juste titre comme une composante du mode de vie qui a été malheureusement laissée de côté et qui doit être minimalement réinsérée dans les activités de tous les jours. En effet, l’activité physique est porteuse d’une stimulation corporelle qui affecte significativement le bilan d’énergie et qui favorise sa bonne régulation. De leur côté, le travail mental et le manque de sommeil ont le potentiel de favoriser le surpoids. En effet, les résultats présentés dans cette thèse montrent que le manque de sommeil est prédicteur du surpoids et du gain de poids à long terme et est associé au diabète de type 2 chez les adultes. De plus, nous avons observé que le travail mental est déstabilisant pour l’homéostasie hormonale et peut être considéré comme un stimulus aux propriétés hyperphagiantes. Or, le manque de sommeil et le travail du savoir, deux modalités qui sont l’apanage du monde moderne, soulèvent de nombreuses questions face à notre compréhension de l’étiologie de l’obésité. En effet, leurs caractéristiques biologiques propres nous amènent non seulement à redéfinir la notion de sédentarité, mais à reconsidérer nos valeurs sociétales dans un contexte où l’aspect pécunier a primauté sur la santé. En outre, nos recherches ont montré que la perte pondérale dépassant 10 % du poids initial a le potentiel d’affecter négativement la santé mentale, compliquant ainsi la prise en charge de l’obésité. À la lumière de ces recherches doctorales, il apparaît évident que l’obésité est une condition complexe de par son caractère multifactoriel qui complique sa prévention et son traitement. De plus, la notion « d’équilibre » semble être une des clefs du succès, alors qu’une dominance de facteurs « obésogènes » caractérise le quotidien des individus, altérant ainsi la bonne régulation du bilan d’énergie. Cette nouvelle réalité peut également faire en sorte que le gain de graisse devienne nécessaire afin de maintenir l’homéostasie psychobiologique dans pareil contexte, considérant que le gain de graisse a le potentiel de restaurer l’équilibre hormonal qui a été déstabilisé par les stimuli de l’ère moderne.

This study was carried out to investigate the growth performance of rabbits fed pawpaw seed based diet. In ten-week trial, 60 mixed breeds of weaner rabbits aged 5 - 6 weeks were allotted to five treatments in a completely randomized design. Five concentrate diets were compounded with the inclusion of pawpaw seed meal (PSM) at 0, 10, 20, 30 and 40% graded levels. The rabbits were weighed before the commencement of the experiment and subsequently weekly throughout the experiment to calculate the daily weight gain. The proximate composition and the metabolizable energy of experimental diets were carried out in the laboratory. The feed intake was estimate from the differences between the feed offer and the feed refusal. The proximate components of the diets contained inclusion of PSM were similar and comparable to the control diet in this study. The metabolizable energy of 10%PSM, 20%PSM and 40%PSM diets were higher than the 0%PSM. There were no significant differences (P>0.05) among the means of feed intake, initial and final weight of rabbits across the experimental treatment. The rabbits fed diets 0%PSM (6.52) and 30%PSM (6.82) had significantly higher (p<0.05) daily weight gains as compared to 10%PSM (5.82) and 40%PSM (4.85) diets whereas rabbits fed 20%PSM (4.59) had the best feed conversion ratio compared to 10%PSM (5.92), 0%PSM (6.55), 30%PSM (6.71) and 40%PSM (7.75). It could therefore be concluded that inclusion of pawpaw seed meal in the diet of rabbits up to 30% improved feed intake and growth performance of rabbits. Cette étude a été réalisée pour étudier les performances de croissance des lapins nourris à base de graines de papaye. Au cours d'un essai de dix semaines, 60 races mixtes de lapins sevrés âgés de 5 à 6 semaines ont été attribuées à cinq traitements d'une conception complètement randomisée. Cinq régimes concentrés ont été composés avec l'inclusion du repas de graine de papaye (le 'PSM') aux niveaux classés 0, 10, 20, 30 et 40%. Les lapins ont été pesés avant le début de l'expérience et par la suite chaque semaine tout au long de l'expérience pour calculer le gain de poids quotidien. La composition immédiate et l'énergie métabolisable des régimes expérimentaux ont été réalisées en laboratoire. L'apport alimentaire a été estimé à partir des différences entre l'offre alimentaire et le refus d'alimentation. Les composants proximate des régimes qui ont de 'PSM' étaient semblables et comparables au régime de contrôle dans cette étude. L'énergie métabolisable de 10% PSM, 20%PSM et 40%PSM régimes étaient plus élevés que les 0%PSM. Il n'y avait pas de différences significatives (P>0,05) entre les moyens d'apport alimentaire, le poids initial et final des lapins dans le traitement expérimental. Les lapins nourris régimes 0%PSM (6.52) et 30%PSM (6.82) ont eu sensiblement plus haut (p<0.05) gains quotidiens de poids par rapport à 10%PSM (5.82) et 40%PSM (4.85) régime alors que les lapins nourris à 20% PSM (4.59) avaient le meilleur ratio de conversion des aliments contre 10%PSM (5.92), 0%PSM (6.55), 30% PSM (6.71) et 40% PSM (7.75). On pourrait donc conclure que l'inclusion de farine de graines de papaye dans l'alimentation des lapins jusqu'à 30 % a amélioré l'apport alimentaire et les performances de croissance des lapins.

Forage scarcity in the dry season is challenging for ruminant production in the tropics. The utilization of browse species, particularly as silage can bridge this gap. In this study, the potentials of Moringa oleifera leaves ensiled with varying levels of cassava peels as dry season feed for West African dwarf (WAD) goats were assessed. Different mixtures of Moringa oleifera leaves and cassava peels were ensiled and designated as follows: T1= 100% Moringa, T2= 60% Moringa + 40% Cassava peels, T3= 40% Moringa + 60% Cassava peels, T4= 50% Moringa + 50% Cassava peels, T5= 100% Cassava peels. Chemical composition and silage characteristics were investigated. Twenty five WAD goats with average body weights of 6.02±0.71 kg were used in the growth study that lasted 12 weeks. Blood samples were collected from the goats through the jugular vein for haematological status at the beginning and end of the experiment. Chemical composition of the silage diets showed that it contained 27.79 – 36.26 % dry matter (DM), 7.45 – 22.25 % crude protein (CP), 8.92 – 16.45 % crude fibre (CF), 2.55 – 7.01 % ether extract (EE), 6.10 – 10.08 % ash content, 42.40 - 68.14 % Nitrogen Free Extract (NFE). Appearance, odour and texture of the silage had acceptable physical attributes with pH values ranging from 3.53 – 5.80. Average daily feed intake (ADFI) and Feed conversion ratio (FCR) were not significantly (P<0.05) affected by diets while Average daily weight gain (ADWG) was significantly improved in T3 (40% M. oleifera + 60% cassava peels) than in others. White blood cells (WBC) ranged from 5.88 x109/L in T2 to 13.77 x109/L in T4. Red blood Cells (RBC) and Packed Cell Volume (PCV %) were not significantly (P<0.05) affected by diets. It was concluded that Moringa oleifera leaves and cassava peels silage with 40% Moringa oleifera as additive elicited the best performance indices in WAD goats fed diets consisting of mixtures of Moringa oleifera leaves and cassava peels ensiled together in graded levels or alone and did not affect animals negatively in terms of their haematological components. Moringa, T2= 60% Moringa + 40% Pelures de manioc, T3= 40% Moringa + 60% Pelures de manioc, T4= 50% Moringa + 50% Pelures de manioc, T5= 100% Pelures de manioc. Des caractéristiques chimiques de composition et d'ensilage ont été étudiées. Vingt-cinq chèvres 'WAD' avec un poids corporel moyen de 6,02±0,71 kg ont été utilisées dans l'étude de croissance qui a duré 12 semaines. Des échantillons de sang ont été prélevés sur les chèvres par la veine jugulaire pour le statut hématologique au début et à la fin de l'expérience. La composition chimique des régimes d'ensilage a montré qu'elle contenait 27.79 – 36,26 % de matière sèche (DM), 7.45 à 22.25 % de protéines brutes (CP), 8.45 à 22.25 % de protéines brutes (le 'CP'), 8.45 92 – 16.45 % de fibres brutes (le 'CF'), 2.55 à 7.01 % d'extrait d'éther (le 'EE'), 6.10 à 10.08 % de cendres, 42.40 - 68.14 % Extrait sans azote (le 'NFE'). L'apparence, l'odeur et la texture de l'ensilage avaient des attributs physiques acceptables avec des valeurs de pH allant de 3.53 à 5.80. L'apport quotidien moyen en aliments (le 'ADFI') et le ratio de conversion des aliments pour animaux (le 'FCR') n'ont pas été significativement (P<0.05) affectés par les régimes alimentaires, tandis que le gain quotidien moyen de poids (le 'ADWG') a été sensiblement amélioré en T3 (40 % M. oleifera + 60 % de pelures de manioc) que dans d'autres. Les globules blancs (le 'WBC') allaient de 5,88 x109/L en T2 à 13.77 x109/L en T4. Les globules rouges (le 'RBC') et volume de cellules emballées (le 'PCV' %) n'ont pas été significativement (P<0.05) affectés par les régimes. On a conclu que les feuilles de Moringaoleifera et l'ensilage des pelures de manioc avec 40 % de Moringaoleifera comme additif ont obtenu les meilleurs indices de performance chez les chèvres WAD nourries à des régimes composés de mélanges de feuilles de Moringaoleifera et de pelures de manioc ensilées ensemble ou seuls et n'affectaient pas négativement les animaux en termes de composantes hématologiques.

Ce travail se concentre sur l'ingénierie Intersubband (ISB) des nanofils où nous avons conçu des hétérostructures de GaN / (Al, Ga) N intégrées dans un nanofil GaN pour le rendre optiquement actif dans la région spectrale infrarouge (IR), en utilisant un faisceau moléculaire assisté par plasma épitaxie comme méthode de synthèse. Les transitions ISB se réfèrent aux transitions d'énergie entre les niveaux confinés quantiques dans la bande de conduction de la nanostructure.Un contrôle précis des niveaux élevés de dopage est crucial pour les dispositifs ISB. Par conséquent, nous explorons Ge comme un dopant alternatif pour GaN et AlGaN, pour remplacer le Si couramment utilisé. Nous avons cultivé des couches minces de GaN dopé Ge avec des concentrations de porteurs atteignant 6,7 × 1020 cm-3 à 300 K, bien au-delà de la densité de Mott, et nous avons obtenu des couches minces conductrices AlxGa1-xN dopées Ge avec une fraction molaire Al jusqu'à x = 0,64. Dans le cas de GaN, la présence de Ge n'affecte pas la cinétique de croissance ou les propriétés structurales des échantillons. Cependant, dans des échantillons AlxGa1-xN dopés par Ge avec x> 0,4, la formation de grappes riches en Ge a été observée, avec une baisse de la concentration du porteur.Ensuite, nous avons réalisé une étude comparative du dopage Si vs Ge dans des hétérostructures GaN / AlN pour des dispositifs ISB dans la gamme IR à courte longueur d'onde. Nous considérons les architectures planaire et nanofils avec des niveaux de dopage et des dimensions de puits identiques. Sur la base de cette étude, nous pouvons conclure que les deux Si et Ge sont des dopants appropriés pour la fabrication d'hétérostructures GaN / AlN pour l'étude des phénomènes optoélectroniques ISB, à la fois dans les hétérostructures planaires et nanofils. Dans cette étude, nous rapportons la première observation de l'absorption d'ISB dans des puits quantiques GaN / AlN dopés au Ge et dans des hétérostructures de nanofils GaN / AlN dopés au Si. Dans le cas des nanofils, nous avons obtenu une largeur de ligne d'absorption ISB record de l'ordre de 200 meV. Cependant, cette valeur est encore plus grande que celle observée dans les structures planaires, en raison des inhomogénéités associées au processus de croissance auto-assemblé.En essayant de réduire les inhomogénéités tout en gardant les avantages de la géométrie des nanofils, nous présentons également une analyse systématique de l'absorption de l'ISB dans les micro et nanopillars résultant d'un traitement top-down des hétérostructures planaires GaN / AlN. Nous montrons que lorsque l'espacement du réseau de piliers est comparable aux longueurs d'onde sondées, les résonances des cristaux photoniques dominent les spectres d'absorption. Cependant, lorsque ces résonances sont à des longueurs d'onde beaucoup plus courtes que l'absorption ISB, l'absorption est clairement observée, sans aucune dégradation de son amplitude ou de sa largeur de raie.Nous explorons également la possibilité d'étendre cette technologie de nanofils à des longueurs d'onde plus longues, pour les absorber dans la région IR à mi-longueur d'onde. En utilisant des hétérostructures de nanofils GaN / AlN, nous avons fait varier la largeur du puits GaN de 1,5 à 5,7 nm, ce qui a conduit à un décalage rouge de l'absorption ISB de 1,4 à 3,4 μm. Remplaçant les barrières AlN par Al0.4Ga0.6N, le composé ternaire représente une réduction de la polarisation, ce qui conduit à un nouveau décalage rouge des transitions ISB à 4,5-6,4 um.L'observation de l'absorption de l'ISB dans des ensembles de nanofils nous a motivés pour le développement d'un photodétecteur infrarouge à puits quantiques à base de nanofils. La première démonstration d'un tel dispositif, incorporant une hétérostructure de nanofils GaN / AlN qui absorbe à 1,55 μm, est présentée dans ce manuscrit
Due to its novel properties nanowires have emerged as promising building blocks for various advanced device applications. This work focuses on Intersubband (ISB) engineering of nanowires where we custom design GaN/(Al,Ga)N heterostructures to be inserted in a GaN nanowire to render it optically active in the infrared (IR) spectral region. ISB transitions refer to energy transitions between quantum confined levels in the conduction band of the nanostructure. All the structures analised in this thesis were synthesized by plasma-assisted molecular beam epitaxy.Precise control of high doping levels is crucial for ISB devices. Therefore, we explored Ge as an alternative dopant for GaN and AlGaN, to replace commonly-used Si. We grew Ge-doped GaN thin films with carrier concentrations of up to 6.7 × 1020 cm−3 at 300 K, well beyond the Mott density, and we obtained conductive Ge-doped AlxGa1-xN thin films with an Al mole fraction up to x = 0.66. In the case of GaN, the presence of Ge does not affect the growth kinetics or structural properties of the samples. However, in Ge doped AlxGa1-xN samples with x > 0.4 the formation of Ge rich clusters was observed, together with a drop in the carrier concentration.Then, we performed a comparative study of Si vs. Ge doping in GaN/AlN heterostructures for ISB devices in the short-wavelength IR range. We considered both planar and nanowire architectures with identical doping levels and well dimensions. Based on this study, we concluded that both Si and Ge are suitable dopants for the fabrication of GaN/AlN heterostructures for the study of ISB optoelectronic phenomena, both in planar and nanowire heterostructures. Within this study, we reported the first observation of ISB absorption in Ge-doped GaN/AlN quantum wells and in Si-doped GaN/AlN nanowire heterostructures. In the case of nanowires, we obtained a record ISB absorption linewidth in the order of 200 meV. However, this value is still larger than that observed in planar structures, due to the inhomogeneities associated to the self-assembled growth process.Trying to reduce the inhomogeneities while keeping the advantages of the nanowire geometry, we also presented a systematic analysis of ISB absorption in micro- and nanopillars resulting from top-down processing GaN/AlN planar heterostructures. We showed that, when the spacing of the pillar array is comparable to the probed wavelengths, photonic crystal resonances dominate the absorption spectra. However, when these resonances are at much shorter wavelengths than the ISB absorption, the absorption is clearly observed, without any degradation of its magnitude or linewidth.We also explore the possibility to extend this nanowire technology towards longer wavelengths, to absorb in the mid-wavelength IR region. Using GaN/AlN nanowire heterostructures, we varied the GaN well width from 1.5 to 5.7 nm, which led to a red shift of the ISB absorption from 1.4 to 3.4 µm. Replacing the AlN barriers by Al0.4Ga0.6N, the reduction of polarization led to a further red shift of the ISB transitions to 4.5-6.4 µm.The observation of ISB absorption in nanowire ensembles motivated us for the development of a nanowire-based quantum well infrared photodetector (NW-QWIP). The first demonstration of such a device, incorporating a GaN/AlN nanowire heterostructure that absorbs at 1.55 µm, is presented in this manuscript

Le développement des matériaux à grand gap comme le nitrure de gallium (GaN) ces dernières années a permis d’augmenter de manière spectaculaire les densités de puissance disponible. Ce mémoire traite du développement de composants passifs pour les circuits MMIC en GaN. Ces composants ont été simulés, fabriqués, modélisés et implémentés dans un kit de conception pour la réalisation de nombreux circuits MMIC dans le cadre du projet européen Korrigan. Un second aspect de ce travail est l’utilisation de matériaux diélectriques à forte permittivité qui permettent d’augmenter les densités surfacique des capacités Métal-Isolant-Métal. L’oxyde de tantale (Ta2O5) a été utilisé comme remplaçant potentiel du nitrure de silicium (Si3N4). Une étude a donc porté sur l’élaboration de couche satisfaisante d’un point de vue physicochimique et électrique. Enfin, une étude de fiabilité des capacités MIM en Ta2O5 a permis de déterminer un modèle de durée de vie précis de ces capacités.

L’industrie des transports aéronautique et terrestre voit une augmentation constante de l’électrification de ses fonctions. Les actionneurs mécaniques ou hydrauliques sont au fil des évolutions technologiques remplacés par des actionneurs électriques.Les composants qui dominent le marché actuellement ne semblent plus capables de suivre la tendance. En effet, les composants de puissance à base de silicium règnent toujours sur le marché actuel, grâce à leur faible coût. Ce matériau commence par contre à atteindre ses limites théoriques en termes de performances. Dans ce contexte, différentes structures en semi-conducteurs à large bande interdite sont en train d’émerger afin de succéder au silicium.Cette étude a pour objectif d’évaluer la fiabilité des transistors de puissance à base de Nitrure de Gallium. Ces composants semblent être très prometteurs pour des applications moyennes puissances. Cependant, les mécanismes de défaillance dont peuvent souffrir ces composants ne sont pas encore suffisamment étudiés. L’étude consiste en l’application de vieillissements alliant contraintes thermiques et électriques. Ces vieillissements sont effectués à différentes conditions de tension et de température. L’objectif de cette méthode est, dans un premier temps, d’isoler l’effet de chaque facteur de stress sur l’état des composants, et dans un second temps, d’identifier les mécanismes de défaillances activés en fonction des conditions de vieillissement.Ce travail a permis d’identifier l’existence de différents mécanismes de défaillance pouvant être activés selon les conditions de vieillissement. En effet, il est apparu que la gamme de température de vieillissement utilisée influe grandement sur la prédominance des mécanismes de défaillance activés. Les résultats obtenus remettent en question les normes de qualification actuellement appliquées aux composants en Nitrure de Gallium. Ces normes devraient revoir à la hausse les températures de vieillissement utilisées afin de couvrir des gammes plus proches des températures d’utilisation pour ce type de composants
The aeronautical and terrestrial transport industries know a steady increase in the electrification of their functions. In fact, the mechanical or hydraulic actuators are gradually replaced by electric ones.The components dominating the market today seem unable to follow the trend anymore. In fact, silicon-based power components still prevail in the current market, thanks to their low cost. However, this material begins to reach its theoretical limits in terms of performance. In this context, different wide bandgap semiconductor structures are emerging to take on from silicon.The aim of this study is to assess the reliability of power transistors based on Gallium Nitride. These components are very promising for medium power applications. However, the failure mechanisms of these components are not yet sufficiently studied. The study consists in the application of aging tests combining thermal and electrical stresses. These agings are carried out under different conditions of tension and temperature. The objective of this method is, firstly, to isolate the effect of each stressor on the state of the components, and secondly, to identify the failure mechanisms activated according to the aging conditions.This work made it possible to identify the existence of different failure mechanisms that can be activated according to the aging conditions. Indeed, it has emerged that the aging temperature range used influences the predominance of activated failure mechanisms. The results challenge the adequacy of current qualification standards for Gallium Nitride components. These standards should revise upwards the aging temperatures used to cover ranges closer to the operating temperatures of this kind of components

Les travaux traitent la détection et la génération d’ondes TeraHertz dans les hétérojonctions AlGaN/GaN à l’aide des ondes de plasma. Après avoir décrit la nature d’un plasma et calculé les paramètres de base, soit la fréquence plasma, la théorie de Dyakonov-Shur est présentée en détails. Dans un souci de mieux comprendre les mécanismes d’interaction des ondes plasma et de l’onde électromagnétique, nous étudions des structures simplifiées. Celles-ci sont constituées d’un guide à onde de plasma. Nous présentons des mesures en transmission des guides en régime THz réalisées à l’aide d’un banc de mesure employant un laser à impulsion ultra courte femtoseconde. Cette étude a montré qu’à température ambiante, la nature amortie des ondes de plasma rend leur mise en évidence délicate. Le modèle montre qu’à 77K ces ondes de plasma sont beaucoup moins amorties et devraient pouvoir être mise en évidence. Enfin des transistors à effet de champ à base de nanofils de GaN ont été fabriqués. Cette étude est le fruit d’une collaboration entre le laboratoire IEMN et celui de Charles Lieber à Harvard, qui a joué un rôle pionnier en matière de nanofils de GaN réalisés par MOCVD. Une description détaillée des méthodes de fabrication des transistors à base de fils de GaN est réalisée. Ces travaux ont démontrés pour la première fois les potentialités de ce type de nanofils pour le futur. Une large part de ces travaux a consisté en la description de la méthodologie adoptée pour mesurer en régime hyperfréquence les propriétés des transistors fabriqués. La conclusion de cette étude est que les propriétés extrinsèques dominent le fonctionnement des transistors, au détriment de leurs propriétés intrinsèques. Des méthodes d’analyse permettant d’extraire les paramètres intrinsèques ont ainsi été développées, ce qui a permis de démontrer que ces transistors possèdent une fréquence de coupure en puissance de 12 GHz
This work studies the TeraHertz detection and generation thanks to plasma wave oscillation in AlGaN/GaN quantum well. After describing the nature of a plasma, we calculate the plasma resonant frequency and introduce the Dyakonov-Shur theory. For a more comprehensive purpose we introduce a simplified structure compared to microwave transistors, as a plasmonic wave guide. The aim of this structure is to study the interaction between the plasma wave and the electromagnetic one. We show in this report transmission measurement of this structure in THz regime thanks to a measurement set up based on a femtoseconde laser. This study shows that at room temperature, the plasma wave is over dumped which make them critical for measurement. The model developed in this work shows that plasma wave oscillation could be more easily characterized at 77K. Finally field effect transistors based on GaN nanowires have been processed. This study result of the collaboration between IEMN laboratory and Charles Lieber research group based at Harvard University. This work has demonstrated for the first time the potentiality of such a kind of nanowire for future applications. We show in this report how the transfer between growth substrate and the dedicated one for device processing has been handled. The aim of this work was to process transistors based on nanowires for microwave applications. The conclusion of this work shows that extrinsic parameters of those transistors are huge compared to nanowires intrinsic ones. Therefore an innovative deembedding method has been developed for intrinsic parameters extraction. We show 12 GHz maximum available gain cut-off frequency which makes this result as the state of the art

A l’heure actuelle, le marché de l’électronique de puissance est dominé par les composants silicium. Néanmoins, de nouveaux matériaux comme le nitrure de gallium ont émergé dans ce domaine grâce à leurs propriétés intéressantes. Ces nouveaux composants sont principalement réalisés sur des substrats silicium ce qui induit certaines problématiques lors de leur fabrication ou au niveau de leurs performances. Nous nous sommes intéressés dans cette thèse à des approches d’un point de vue du substrat dans l’objectif de résoudre ces problématiques. Ce travail a permis notamment de mettre en place une succession de procédés technologiques afin de remplacer le substrat silicium de fabrication par d’autres matériaux pour améliorer les performances de ces composants. Cette approche a notamment permis de transférer des composants fonctionnels sur un substrat cuivre. L’impact électrique et thermique du remplacement du substrat initial par un nouveau matériau a été étudié. Ce travail ouvre ainsi la voie du report de composants en nitrure de gallium réalisés sur des substrats silicium de diamètre 200 mm ou plus
New materials such as gallium nitride (GaN) emerge as promising candidates for power electronics. The current trend is to fabricate the AlGaN/GaN power devices directly on (111) silicon substrates. It makes the expitaxy of the GaN challenging and affects the device performances. In this work, we focus on substrate approaches to solve these problems. A transfer process was developed to replace the silicon substrate by another material to enhance electrical performances of the devices. Especially, GaN devices were transferred on copper substrates without electrical degradation. Electrical and thermal characterizations were performed to study the impact of the transfer. This work offers a first approach on the transfer of GaN devices from 8 or even 12 inches silicon substrates

Le développement des systèmes de télécommunication et de transfert d’informations motive la mise au point de systèmes de transmission qui permettent des débits plus élevés sur des distances plus grandes. De ce fait, les transistors utilisés dans ces systèmes doivent fonctionner à des fréquences et des puissances plus élevées. Différents transistors sont apparus pour répondre au mieux aux contraintes des applications visées par ces systèmes. Les transistors à haute mobilité électronique, HEMT, en nitrure de gallium (GaN) répondent actuellement aux applications allant de 1GHz à 30GHz. Pour ces applications, les HEMT GaN concurrencent avantageusement les technologies bipolaires et BiCMOS basées sur SiGe, les LDMOS Si et SiC, ainsi que les PHEMT GaAs. Même si la filière technologique GaN est encore récente, les HEMT GaN semblent prometteurs. A l’image des autres technologies III-V (InP, GaAs), les procédés de fabrication utilisés pour les HEMT AlGaN/GaN sont complexes et entraînent la formation de nombreux défauts cristallins. Des effets parasites de fonctionnement sont induits par des mécanismes physiques qui pénalisent le transport des porteurs dans la structure. De ce fait, à l’heure actuelle, ces effets parasites ont une influence négative sur les performances de ce transistor. Ils sont principalement liés aux pièges à électrons induits par des impuretés présentes dans le matériau ou des défauts cristallins. Malgré cela, les performances sont très prometteuses et rivalisent déjà avec d’autres technologies hyperfréquences (InP, GaAs, SiC et Si) puisque les HEMTs AlGaN/GaN débitent des puissances de 4W/mm à 30GHz [ITRS08]. Les travaux présentés dans ce manuscrit sont consacrés à l'étude des phénomènes parasites dans les HEMTs AlGaN/GaN. Les composants étudiés dans ce travail proviennent du programme blanc ANR CARDYNAL et ont été fabriqués par III-V Lab Alcatel-Thales. Une méthodologie a été développer afin de permettre la simulation TCAD d’un HEMT GaN dans l’objectif de valider ou d’invalider les origines des mécanismes de dégradation ainsi que des effets parasites. Le courant de grille a été spécialement étudié et un modèle analytique permettant de le décrire en fonction de la température a été développé. Les mécanismes de transport à travers la grille ont aussi été étudiés par simulation TCAD afin de les localiser géographiquement dans la structure du transistor
III-V nitrides have attracted intense interest recently for applications in high-temperature, high-power electronic devices operating at microwave frequencies. Great progress has been made in recent years to improve the characteristics of nitride High Electron Mobility Transistors (HEMTs). However, it's necessary to study the mecanisms involved in the electron transport as the mechanic strain on the AlGaN layer, the fixed charge distribution and leakage currents. In this goal, from DC I-V measurements, pulsed I-V measurements and DCTS measurements, TCAD simulation are used to validate the assumption on the origin of the parasitic mechanisms on the electron transport. I-V measurement in temperature (from 100K to 200K) are used to identify the nature of mechanisms (Poole-Frenkel, band-to-band tunneling, thermionic,..). With this method, an accurate study of the gate current was done. To choose the different physical phenomena and which model to implement in the TCAD simulations, an analytical model was developed with a compraison with measurements. These mechanisms are validated by TCAD simulation. The comparaison between I-V measurements and simulation permit to localize (in the transistor) these parasitic mechanisms. In conclusion of this work, a high density of traps in a thin layer under the gate increase the probability of tunnelling current through the gate. When the gate bias increases, the high density of traps in AlGaN layer is using by electrons to leak by the gate. When the gate bias increases, the valence band in AlGaN layer is aligned with the conduction band in the channel. The very thin thickness of this layer (about 25nm) makes possible a band-to-band tunneling

L'objectif de ce travail de thèse est l'exploitation des oscillations de plasma tridimensionnelles dans des diodes à base d'InGaAs et de GaN, matériaux de grand intérêt pour les applications térahertz à cause de la haute mobilité électronique du premier et des fortes interactions électrons-phonons optiques dans le second. Ce travail s'insère dans le contexte d'études récentes dans lesquelles l'utilisation de dispositifs basés sur l'excitation d'ondes de plasma tridimensionnelles a été proposée pour des applications térahertz, à l'heure où les ondes de plasma bidimensionnelles demeurent très limitées en puissance. Cette étude est menée à travers le développement d'un outil numérique de simulation basé sur le modèle hydrodynamique couplé à un solveur de Poisson unidimensionnel. La réponse des diodes à différentes perturbations optiques et électriques est alors évaluée à travers la description du régime petit-signal, et l'influence sur les résonances de plasma des différents paramètres des diodes est mise en évidence pour l'InGaAs et pour le GaN. Une résolution matricielle de l'équation de Poisson à deux dimensions est également présentée en vue d'un couplage ultérieur avec le modèle hydrodynamique à deux dimensions, ce qui permettrait éventuellement une étude plus approfondie des ondes de plasma dans les transistors. En outre, vu que les paramètres d'entrée du modèle hydrodynamique sont tirés d'un simulateur Monte Carlo dont les paramètres d'entrée sont directement calculés à partir de la structure de bandes du matériau, une partie préliminaire à la simulation des dispositifs, et qui implique le calcul de la structure de bande des matériaux par la méthode semi-empirique du pseudopotentiel, est aussi traitée
The objective of this thesis is the analysis of three-dimensional plasma oscillations in diodes based on InGaAs and GaN, materials of great interest for terahertz applications because of the high electron mobility of the first and the strong electron-optical phonons interactions in the second. This work falls within the context of recent studies in which the use of devices based on the excitation of three-dimensional plasma waves has been proposed for terahertz applications, at a time when two-dimensional plasma waves remain very limited in emission power. This study is conducted through the development of a numerical simulation based on the hydrodynamic model coupled to a one-dimensional Poisson solver. The response of diodes at different optical and electrical excitations is then evaluated through the description of small-signal regime, and the influence on plasma resonances of the various parameters of the diodes is demonstrated for InGaAs and GaN. A matrix resolution of the two-dimensional Poisson equation is also presented for a subsequent coupling with the two-dimensional hydrodynamic model, which would eventually allow a more thorough study of plasma waves in transistors. In addition, since the input parameters of the hydrodynamic model are derived from a Monte Carlo simulator whose input parameters are directly calculated from the band structure of the material, a preliminary study to devices simulation, which involves the calculation of the materials band structure by the semi-empirical pseudopotential method, is also considered

Grâce aux propriétés physiques du matériau et à l'avancement de l'ingénierie et de la fabrication, les dispositifs semi-conducteurs à base de nitrure de gallium (GaN) sont des candidats prometteurs pour la conception des modules de puissance à haute fréquence, à haut rendement et donc à haute densité de puissance. Cependant, la commutation rapide des appareils GaN entraîne une vitesse de rotation élevée dans la tension de commutation (dV / dt) et le courant (dI / dt), combiné avec des éléments parasites inductifs (L) et capacitifs (C) dans le module de puissance, donne lieu à des tensions électromagnétiques le bruit d'interférence (EMI) dans une large gamme de fréquences. Cette thèse est axée sur l'influence sur les performances EMI de la conception des modules de puissance basés sur GaN et les approches d'optimisation. Afin d'étudier les problèmes susmentionnés, un module de puissance complet comprenant les appareils de puissance GaN et l'emballage du module doit être caractérisé et modélisé afin que les performances EMI puissent être reconstruites par simulation avec ces modèles. Les méthodes de modélisation d'un transistor de mobilité à haute électron (HEMT) et d'un module de puissance conçu par un laboratoire sont décrites respectivement aux chapitres I et II, La modélisation de l'appareil implique la partie statique et la partie dynamique, où le premier est modélisé pour représenter les caractéristiques IV avant et les conducteurs inverses en diodes inverses et ce dernier est modélisé pour représenter les capacités intrinsèques non linéairement dépendantes de la tension entre chaque paire de bornes . La méthode de modélisation est basée sur les caractéristiques extraites de la fiche technique et peut être mise à l'échelle de tous les e-mode GaN HEMT. La modélisation de l'emballage implique principalement l'extraction des capacités parasites entre le module et le radiateur et les inductances parasites entre le condensateur de liaison CC et les dispositifs d'alimentation. Les extractions sont traitées à la fois par calcul numérique avec logiciel ANSYS Q3D et mesure d'impédance avec un analyseur de réseau vectoriel E5061B. Les résultats de ces deux approches correspondent bien de l'un à l'autre. Une fois que le modèle complet du module de puissance basé sur GaN est construit, il est validé avec un test de commutation expérimental où les signaux de commutation simulés et les bruits EMI sont comparés aux mesurés respectivement aux chapitres III et IV. Le banc d'essai en dehors du module de puissance GaN est modélisé pour compléter le modèle de simulation complet. Les précautions de mesure sont également présentées. Les formes d'onde de commutation sont obtenues en double impulsion et en tests de commutation permanente et sont comparées aux simulations où elles sont correctement adaptées. La minimisation du dépassement de la tension de commutation en utilisant entre DC + et DC - les condensateurs dans le module CX est analysée et enfin la valeur du condensateur CX est recommandée dans différentes situations. Les bruits EMI sont mesurés en termes de courants de mode commun (CM) et de mode différentiel (DM) dans le réseau linéaire à impédance stabilisée (LISN) et sont comparés avec ceux simulés où ils sont correctement adaptés de 100 kHz à 30MHz. On analyse les chemins de propagation du bruit CM du module d'alimentation et de la charge de l'inducteur de résistance. Les effets des condensateurs dans le module CX et du CM filter ones CY sont étudiés. Enfin, la répartition des condensateurs de filtre dans différents endroits est étudiée par simulation
Thanks to the material’s physical properties and the advancement in the engineering and manufacturing, power semiconductor devices based on Gallium Nitride (GaN) are promising candidates for high frequency, high efficiency and thus high power density power module design. However, GaN devices’ fast switching results in high slew rate in switching voltage (dV/dt) and current (dI/dt), combined with parasitic inductive (L) and capacitive (C) elements within the power module, gives rise to electromagnetic interference (EMI) noise in a wide frequency range. This dissertation is focused on the influence on EMI performance of the GaN based power module design and the optimization approaches.In order to study the aforementioned issues, an entire power module including the GaN power devices and the module’s packaging are to be characterized and modeled so that the EMI performances can be reconstructed by simulation with these models. The modeling methods of a commercial enhancement-mode (e-mode) GaN High-Electron-Mobility-Transistor (HEMT) and a lab-designed power module are discussed respectively in chapter I and II,• The device modeling involves the static part and the dynamic part, where the former is modeled to represent the forward I-V characteristics and the reverse diode-like conducting ones and the latter is modeled to represent the nonlinearly voltage dependent intrinsic capacitances between each pair of terminals. The modeling method is based on the characteristics extracted from datasheet and can be scaled to all e-mode GaN HEMT.• The packaging modeling involves mainly the extraction of the stray capacitances between the module and the heatsink and the parasitic inductances between the DC link capacitor and the power devices. The extractions are processed by both numerical calculation with software ANSYS Q3D and impedance measurement with a vector network analyzer E5061B. The results from these two approaches match well from one to the other.Once the full model of the GaN based power module is built, it is validated with experimental switching test where the simulated switching waveforms and the EMI noises are compared with the measured ones respectively in chapter III and IV. The test bench apart from the GaN power module is modeled to complete the full simulation model. The measurement precautions are presented as well.• The switching waveforms are obtained in double pulse and permanent switching tests and are compared to the simulated ones where they are correctly matched. The minimization of the switching voltage’s overshoot by using between DC+ and DC- the in-module capacitors CX is analyzed and finally the capacitor CX’s value is recommended in different situations.• The EMI noises are measured in terms of common mode (CM) and differential mode (DM) currents in the Line-Impedance-Stabilized-Network (LISN) and are compared with the simulated ones where they are correctly matched from 100 kHz up to 30MHz. The CM noise propagation paths from the power module and from the resistor-inductor load are analyzed. The effects of the in-module capacitors CX and the CM filter ones CY are studied. Finally the distribution of filter capacitors in different locations is studied by simulation

Afin de contribuer de manière significative à la réduction de la consommation énergétique mondiale, le développement de convertisseurs d'énergie électrique reposant sur de nouveaux composants de puissance, tels que le GaN-sur-Si, est essentiel. Ces composants, plus compacts et plus efficaces, offrent des perspectives prometteuses. Les transistors de puissance MOS-HEMT (MOS channel High Electron Mobility Transistor) à base de GaN-sur-Si, développés au CEA-Leti, ciblent le marché des convertisseurs de puissance basse tension (< 900 V). Cette architecture a montré d'excellentes performances à la fois statiques et dynamiques. Cependant, les dégradations temporelles sous contraintes de grille et de drain, ainsi que les mécanismes de dégradation, demeurent encore peu connus. L'objectif de cette thèse est d'explorer les instabilités de la résistance à l'état passant RON et de la tension de seuil VTH de ces transistors, tant pendant qu'après des stress de plusieurs centaines de volts appliqués sur le drain du composant. Cette étude a été réalisée au moyen de techniques de caractérisation électrique innovantes spécialement conçues appelées HVBTI. Une part importante des travaux a été dédiée à l'identification des défauts à l'origine de ces dérives, ainsi qu'à la compréhension des mécanismes physiques sous-jacents impliqués dans ces dégradations. L'influence des couches épitaxiales et de l'architecture sur l'instabilité du VTH a été investiguée en profondeur. Bien que ces recherches aient considérablement enrichi notre compréhension des transistors GaN-sur-Si fabriqués au CEA-Leti, la compréhension des instabilités de RON et VTH reste encore à approfondir
To contribute significantly to the global reduction of energy consumption, it is essential to develop electrical energy converters based on new power components, such as GaN on Si. These more compact and efficient components offer promising prospects. MOS-HEMT (MOS channel High Electron Mobility Transistor) power transistors based on GaN-on-Si, developed at CEA-Leti, target the market for low-voltage power converters (< 900 V). This architecture has demonstrated excellent performance in both static and dynamic aspects. However, temporal degradations under gate and drain stresses, as well as the degradation mechanisms, remain relatively unknown. The objective of this thesis is to explore the instabilities of the on-state resistance RON and threshold voltage VTH of these transistors, both during and after stresses of several hundred volts applied to the component's drain. This study was conducted using specially designed innovative electrical characterization techniques called HVBTI. A significant portion of the work focused on identifying the defects causing these deviations and understanding the underlying physical mechanisms involved in these degradations. The influence of epitaxial layers and architecture on the instability of VTH has been thoroughly investigated. While these studies have significantly enriched our understanding of GaN-on-Si transistors manufactured at CEA-Leti, the comprehension of RON and VTH instabilities still requires further exploration

Depuis le début du siècle, la demande pour les composants de puissance a fortement augmenté. Ces composants sont principalement utilisés dans les circuits intégrés pour le marché de la communication, tel que celui des portables et des chargeurs, c’est-à-dire des applications nécessitant des fréquences de travail élevées de plusieurs GHz et pour des puissances allant jusqu’à 100 W. Pendant longtemps, ces dispositifs étaient réalisés à base de silicium, mais les limites de ce matériau pour ces composants ont été atteintes et de nouveaux matériaux ont émergé. Dans ce contexte, le nitrure de gallium (GaN) et le nitrure d'aluminium-gallium (AlGaN) ont été développés afin de créer de nouveaux dispositifs tels que les diodes de puissance et les transistors à mobilités électronique élevées (HEMTs). Ces HEMTs délivrent des puissances importantes, cependant, elles sont accompagnées d’une production de chaleur pouvant mener à la dégradation du câblage par fils et des boitiers. La gestion de la thermique dans ces dispositifs est donc une problématique majeure, tout comme dans la microélectronique de manière générale. Des diodes ainsi que des capteurs à base de matériaux thermistants, matériaux présentant des variations importantes de résistance en fonction de la température, sont généralement utilisés pour mesurer ces surchauffes. Cependant, ils nécessitent tous les deux des courants externes pour les faire fonctionner et prennent de la place supplémentaire dans les boitiers.Au cours de cette thèse, des capteurs thermoélectriques ont été développés. Ces capteurs sont basés sur l’effet Seebeck, effet qui convertit directement l’énergie thermique en énergie électrique. La tension de sortie des capteurs thermoélectriques est directement proportionnelle à la différence de température au sein du capteur et ils n’ont pas besoin d’énergie extérieure pour fonctionner. Ces capteurs permettent la lecture aussi bien d’une différence de température que d’un flux thermique. Il s’agit de la première réalisation de ce type de capteur dans les circuits de puissanceDeux types de capteurs ont été réalisés lors de la thèse : le premier est un capteur thermoélectrique « embarqué », il est fabriqué en même temps que le transistor HEMT, lui permettant d’être placé au plus proche de ce dernier pour une mesure en température plus précise. De plus, il est directement intégré dans la puce du transistor HEMT et ne prend donc pas de place supplémentaire dans le boitier. Cette intégration implique néanmoins qu’il doit suivre les règles de dimensionnement et de fabrication des transistors. Ce capteur utilise comme matériau actif le gaz d’électron 2DEG, qui est généré à l’interface de la couche d’AlGaN et de GaN pour le transport d’information électrique.Le deuxième type de capteur est un capteur thermoélectrique « autonome », il est fabriqué indépendamment du HEMT, il a donc moins de contrainte à respecter que les capteurs embarqués. Deux capteurs de ce type ont été fabriqués : un à base du 2DEG et l’autre à base de GaN dopé n. Suite à une étude approfondie effectuée au préalable sur les résistances de contacts et sur les propriétés thermoélectriques de ces deux matériaux, ces capteurs ont été réalisés pour délivrer des performances électriques les plus élevées.Les deux types de capteurs ont été testés pour différentes températures environnantes et sont tous fonctionnels. Dans les deux cas, différentes géométries ont été fabriquées afin de comparer cet effet sur la sensibilité des capteurs. Le capteur embarqué a également été testé lors du fonctionnement d’un transistor HEMT à côté duquel il a été disposé, ce qui constitue un cas réel de fonctionnement et d’utilisation de ces capteurs. Ces capteurs présentent des sensibilités pouvant aller jusqu’à 350 mV/K. De leur côté, les capteurs autonomes ont été caractérisés en utilisant des lignes chauffantes. Ils présentent des valeurs de sensibilité très élevées pouvant monter jusqu’à 14 V/K
Since the start of the century, the demand for power components has risen sharply. Power components are used in integrated circuits for applications requiring high frequencies, of several GHz, and powers up to 100 W, mainly for mobile phones and chargers. Materials such as gallium nitride (GaN) and aluminium gallium nitride (AlGaN) have emerged in this field to create new power devices including power diodes and High Electron Mobility Transistors (HEMT), overcoming the limitations of silicon-based devices. HEMTs deliver high power and overheating can occur if they are not well managed, leading to the degradation of its cabling and packaging. Heat management in power circuits, as in electronic circuits in general, is a major issue. Diodes and sensors made from thermistant materials - materials with large variations in resistance as a function of temperature - are used to measure the HEMTs temperature, however, both of these require external currents to operate and use additional space in the device packaging.Thermoelectric sensors for power devices were therefore developed during this research; these sensors are based on the Seebeck effect, which directly converts heat into electrical energy. The output voltage of these thermoelectric sensors is directly proportional to the temperature difference along the sensor so no external energy is required. These sensors can measure a temperature difference and the heat flow can also be deduced. This work describes the first fabrication of such sensors.Two types of sensors were produced: the first is an on-chip sensor; it is fabricated at the same time as the HEMT transistor. This enables it to be placed as close as possible to the transistor for a more accurate temperature measurement. It is also directly integrated onto the HEMT chip so it does not take up additional space in the packaging, which implies that it must follow the same dimensioning and fabrication rules as the transistor. This sensor uses the 2D Electron Gas (2DEG) at the AlGaN and GaN’s interface for electrical transport.The second type of sensor is a stand-alone thermoelectric sensor designed to deliver higher electrical performance. It is fabricated independently, so has fewer constraints than the on-board sensors. Two stand-alone sensors were developed: one using the 2DEG and the other using an n-doped GaN. Their geometry was dimensioned using results from a study carried out beforehand on the contact resistances and on the thermoelectric properties of the two materials.Both types of sensors were tested and verified to be functional. Several geometries were fabricated for each type, and their sensitivities compared. The on-chip sensor was characterised while activating the adjacent transistor, which represents its intended function. The stand-alone sensors were characterised using metallic heat lines to their side. The measurements were taken at a number of different surrounding temperatures in each case. High sensitivities were obtained with these sensors: 350 mV / K for the on-board sensor and 14 V / K for the stand-alone sensor

Un des phénomènes possibles pour le stockage de chaleur ou de froid thermochimique est d’absorption liquide-gaz. Dans ce chapitre, le principe de fonctionnement des systèmes à absorption, les performances attendues en fonction des conditions d’utilisation, les composants mis en jeu, des développements récents sur des cycles intensifiés et quelques exemples d’application sont présentés.

La fermeture des centrales nucléaires et le développement de l’énergie solaire et éolienne rendent la production d’électricité plus volatile. De nouveaux systèmes de stockage sont nécessaires pour s’assurer que l’électricité est disponible au moment où elle est nécessaire. Le stockage adiabatique d’air comprimé représente une technologie prometteuse. Il utilise l’excédent de production des installations solaires et éoliennes pour comprimer l’air ambiant et le stocker dans une cavité souterraine. Au besoin, l’air comprimé est à nouveau détendu et entraîne alors une turbine qui produit de l’électricité. En tirant profit de la chaleur générée lors de la compression, cette technologie atteint un rendement de 65 à 75 %, ce qui est semblable à celui obtenu avec l’accumulation par pompage. En termes de potentiel d’émission de gaz à effet de serre et de dommages aux écosystèmes, la compatibilité environnementale des réservoirs d’air comprimé est également comparable à celle des systèmes à accumulation par pompage. Les réservoirs d’air comprimé sont techniquement réalisables. Les composants importants, comme les turbomachines et les accumulateurs thermiques, sont déjà disponibles sur le marché ou ont été testés dans une installation pilote. La construction de cavités bénéficie de l’expérience acquise lors de la réalisation de tunnels et de cavernes. Les réservoirs adiabatiques d’air comprimé constituent par conséquent une solution de stockage efficace, écologique et techniquement réalisable. En raison de leurs coûts d’investissement élevés et du manque de clarté qui entoure leur cadre économique et juridique, leur rentabilité demeure toutefois incertaine. Cela complique également le financement d’une installation de démonstration.

La fermeture des centrales nucléaires et le développement de l’énergie solaire et éolienne rendent la production d’électricité plus volatile. De nouveaux systèmes de stockage sont nécessaires pour s’assurer que l’électricité est disponible au moment où elle est nécessaire. Le stockage adiabatique d’air comprimé représente une technologie prometteuse. Il utilise l’excédent de production des installations solaires et éoliennes pour comprimer l’air ambiant et le stocker dans une cavité souterraine. Au besoin, l’air comprimé est à nouveau détendu et entraîne alors une turbine qui produit de l’électricité. En tirant profit de la chaleur générée lors de la compression, cette technologie atteint un rendement de 65 à 75 %, ce qui est semblable à celui obtenu avec l’accumulation par pompage. En termes de potentiel d’émission de gaz à effet de serre et de dommages aux écosystèmes, la compatibilité environnementale des réservoirs d’air comprimé est également comparable à celle des systèmes à accumulation par pompage. Les réservoirs d’air comprimé sont techniquement réalisables. Les composants importants, comme les turbomachines et les accumulateurs thermiques, sont déjà disponibles sur le marché ou ont été testés dans une installation pilote. La construction de cavités bénéficie de l’expérience acquise lors de la réalisation de tunnels et de cavernes. Les réservoirs adiabatiques d’air comprimé constituent par conséquent une solution de stockage efficace, écologique et techniquement réalisable. En raison de leurs coûts d’investissement élevés et du manque de clarté qui entoure leur cadre économique et juridique, leur rentabilité demeure toutefois incertaine. Cela complique également le financement d’une installation de démonstration.