Academic literature on the topic 'Copolymere silicium'

AbstractNew water-soluble polymers with phosphate groups based on 2- methacryloyloxyethyl phosphate have been synthesized by copolymerization with 1-vinyl-2-pyrrolidone and 1-vinylimidazole. The obtained copolymers are polyelectrolytes showing high inclination to aggregation in aqueous medium according to light scattering data. Copolymer of 1-vinylimidazole shows ampholyte properties with isoelectric point at pH 6.8 (6.4 in 0.1M NaCl). Condensation of silicic acid in the presence of this copolymer results in composite particles containing aggregated or non-aggregated copolymer coils with embedded silica.

Un avantage certain des detecteurs pyroelectriques sur les detecteurs infrarouges a semiconducteur pour les applications industrielles est leur cout reduit et leur possibilite de fonctionner a temperature ambiante. Ceci a entraine certains laboratoires a etudier de nouveaux materiaux pyroelectriques, a cote des ceramiques classiques, tels que les polymeres polaires. Le polyvinylidene bifluore pvdf et le copolymere ont ete choisis dans ce domaine pour etudier l'approche technologique qui permettrait de realiser une matrice bidimensionnelle dans le plan focal. Des points successifs sont etudies dans ce manuscrit: la technique de polarisation du materiau, son integration sur un substrat de silicium, la caracterisation electro-optique des capteurs unitaires et des barrettes. Il est certain que cette technologie appliquee au pvdf donne de bonnes performances reproductibles mais que le copolymere, dont la technologie multicouche n'est qu'abordee dans ce texte semble etre encore plus prometteur dans la mesure ou on l'utilise sous forme liquide donc facilement deposable par centrifugation sur substrat silicium, appliquant ainsi les techniques classiques de la microelectronique, alors que le pvdf doit etre rapporte sur le substrat par collage. La preparation de plusieurs series de structures multicouches permet de presenter une large analyse des proprietes de ces capteurs, a travers l'etude des reponses en courant et en tension, de la detectivite et de la diathermie

Preparation par hydrosilylation de copolymeres a sequences organosiliciques cristallisables et a sequence dimethylsiloxane. Cinetique de formation des gels physiques. Proprietes thermodynamiques des deux homopolymeres. Mecanisme de la gelification. Une separation de phase liquide-liquide precede la cristallisation

L'avantage des detecteurs pyroelectriques sur les detecteurs a semiconducteurs pour les applications industrielles est leur cout reduit et leur fonctionnement a temperature ambiante. Cet avantage a conduit certains laboratoires a l'etude de nouveaux materiaux tels que les polymeres polaires. Parmi eux, le polyvinylidene bifluore et l'un de ses copolymeres, le polyvinilydene trifluro ethylene, ont ete choisis pour la detection passive d'obstacle embarquee sur automobile. Ce manuscrit etudie les detecteurs en copolymere integres sur silicium. Les points qui seront developpes sont les suivants: le depot de copolymere en phase liquide, la caracterisation electro-optique des detecteurs et la modelisation des resultats obtenus par la caracterisation. L'etude du depot a permis de degager deux methodes de depot de copolymere en phase de mettre en evidence les avantages et les defauts de ces methodes. De ces etudes, sont ressortis les parametres importants de la technologie des detecteurs en copolymere integres sur silicium, en particulier ceux lies a la polymerisation du copolymere

Preparation de reseaux statistiques chioniques par hydrosilylation des doubles liaisons carbone-carbone par des hydrosilanes ou hydrosiloxanes. Analyse des proprietes physiques en relation avec la structure et les teneurs respectives de monomeres (definis en silanes) et des polymeres dans les reseaux. Mesure des coefficients de permeabilite a l'oxygene en milieux aqueux par polarographie

La complexité et le coût croissant des processus nécessaires pour fabriquer des processeurs de plus en plus puissants de l'industrie microélectronique conduit à des structures de plus en plus petites. La photolithographie, technologie clé pour la nanostructuration, atteint aujourd'hui ses limites en termes de résolution. Des méthodes alternatives doivent donc être trouvées afin de continuer à produire des transistors plus efficaces, tout en gardant les coûts de production à un niveau raisonnable. La combinaison de la photolithographie classique et de l'auto-assemblage de copolymères à blocs (CPB) semble être une alternative prometteuse. Les copolymères à blocs ont la propriété de créer une séparation de phases à l'échelle du nanomètre grâce à l'incompatibilité chimique (décrite par le paramètre d'interaction chi) des blocs. De cette façon, lorsque cette séparation de phase est formée à la surface d’un substrat, des structures telles que des sphères, des cylindres ou des lamelles peuvent être obtenues et utilisées comme masques de gravure pour la nanostructuration. Le CPB le plus utilisé est le Polystyrène-Polyméthacrylate de méthyle (PS-PMMA), qui a été étudié pendant plus de 20 ans. Le PS-PMMA est un CPB de faible chi et ne peut pas atteindre des tailles de structure inférieure à 10nm. Plus l'incompatibilité des blocs (c’est-à-dire le chi) est importante, plus la taille des structures possibles est petite. Cette thèse traite principalement le système Polystyrène-Polydiméthylsiloxane (PS-PDMS), un CPB de haute valeur de chi, et évalue son éventuelle intégration dans l'industrie de la microélectronique. Des procédés ont été développés et optimisés en vue de leur utilisation future dans l'industrie. Un procédé de recuit commun pour les "high-chi" est le recuit sous vapeur de solvant (RVS), où la couche de CPB est exposée aux vapeurs de solvants. Les molécules de solvant gonflent le CPB et augment ainsi la mobilité des chaînes de polymère, permettant l’organisation des structures à grande échelle. Bien que ce procédé soit largement utilisé, il n'a jamais été rapporté sur des lignes de production à grande échelle. Le RVS est un processus très complexe qui est sensible à l'environnement et utilise souvent des solvants toxiques. Au cours de cette thèse, des mécanismes de RVS sont étudiés et des solvants non-toxiques qui sont compatibles avec l'environnement industriel sont proposés comme alternative. Une autre solution pour le recuit de CPBs "high-chi" sans solvant est également proposée. En formulant la solution de CPB avec des molécules de plastifiant, un auto-assemblage rapide avec un simple recuit thermique est possible. La faisabilité de ce processus a été démontrée sur des tranches de silicium de 300mm de diamètre. Le transfert des motifs par gravure est une étape importante et problématique en nanofabrication. Plus les tailles sont réduites, plus le facteur d'aspect est haut et le processus de gravure difficile. Des procédés de gravure par plasma différents, tous généralement utilisés dans les procédés de gravure industrielle, sont étudiés sur le matériau PS-PDMS. Des nanostructures de silicium de 10nm de large et des structures avec un rapport d'aspect de 6:1 ont été gravées avec succès. Enfin, un processus d’inclusion d’oxydes métalliques par simple dépôt par centrifugation a été démontré sur le polymère PS-PMMA. Ce BCP a l'avantage d’être un système bien connu grâce aux nombreux groupes de recherche qui s’y intéresse. Cependant, ses performances en gravure pour le transfert des motifs est peu satisfaisant à cause de la faible sélectivité entre les blocs PS et PMMA. Des procédés de gravure compliqués en plusieurs étapes doivent être effectués afin de transférer les motifs de manière satisfaisante. En introduisant des sels métalliques de manière sélective dans l'un des blocs, le contraste de gravure est considérablement augmenté et le transfert du motif peut être obtenu en une seule étape de gravure plasma
The increasing cost and complexity of processes needed to keep up with the ever increasing demand for more powerful processors in the IC industry, lead to smaller and smaller feature sizes. Photolithography, once the workhorse for nanostructuration, reaches now its physical limits in terms of resolution. Other, alternative methods have thus to be found in order to continue producing more efficient integrated circuits, while keeping the production costs at a reasonable level. The combination of conventional photolithography and directed self-assembly of block copolymers (BCP) seems to be one promising alternative. Block copolymers have the unique property to phase separate at the nanometer scale driven by the chemical incompatibility (described by the Flory-Huggins interaction parameter chi) of the blocks. This way, when brought onto a substrate, structures like spheres, cylinders or lamellar can be obtained and used as etching masks for nanostructuration. Probably the most used BCP is Polystyrene-b-Polymethylmethacrylate (PS-b-PMMA), which has been studied for over 20 years. PS-b-PMMA is a so called “low-chi” BCP and can reach feature sizes not smaller than 10 nm. The higher the incompatibility of the blocks (i.e. the higher the chi-value), the smaller the obtainable feature size. This thesis deals primarily with “high-chi” Polystyrene-b-Polydimethylsiloxane (PS-b-PDMS) block copolymers and evaluates its possible integration into IC industry. Processes are developed and optimized in view of their future application in industry. A common annealing method for “high-χ” block copolymers is solvent vapor annealing (SVA), where the BCP layer is exposed to solvent vapors. Solvent molecules swell then the BCP layer, increasing the mobility of polymer chains and allowing long range ordering of the features. Although this method is widely used, it has never been reported on large scale production lines, for example on 300 mm wafers. The SVA is a very complex process that is sensitive to the environment and uses often toxic solvents. During this thesis, mechanisms of solvent vapor annealing are studied and safe solvents that are compatible with industrial environment are studied. Furthermore alternative solutions for annealing high-chi BCPs without solvents are proposed. Blending the BCP with plasticizer molecules, for example, leads to rapid self-assembly with thermal annealing and the feasibility of this process was shown on 300 mm wafers.Pattern transfer etching is a problematic step in IC nanostructuring. The smaller the features, the higher the aspect ratio, the more challenging the etching process. Different plasma etching procedures, all typically used in industrial gate etching processes, are studied on PS-b-PDMS. Challenging silicon features of down to 10 nm and aspect ratios of up to 6:1 are obtained.Finally, a simple spin-coating process of metal-oxide inclusion on widespread PS-b-PMMA is introduced in which etch selectivity of the BCP is highly increased. PS-b-PMMA has the advantage of being studied by numerous research groups and the understanding of the BCP is very advanced. However, its etching quality for pattern transfer are very poor as to the poor etch selectivity between PS and PMMA. Complicated multiple-step etching processes, where wet etching and dry etching are alternated have to be performed in order to transfer the patterns satisfactorily. By introducing metal salts selectively in one of the blocks, the etch contrast is considerably enhanced and the pattern transfer can be obtained in one single step of dry etching

Le développement de la technologie des cellules photovoltaïques organiques nécessite des compétences diverses liées à l’ingénierie moléculaire, à l’ingénierie des interfaces, au contrôle et à la caractérisation de la morphologie des films, à l’optimisation de la structure du dispositif et à la compréhension de la photo-physique des matériaux utilisés. Dans ce contexte, le travail présenté dans cette thèse contribue à la compréhension des propriétés photo-physiques des matériaux organiques π-conjugués et propose des outils de caractérisations optiques pour le suivi de la morphologie de ces matériaux. Dans un premier temps, une méthodologie rigoureuse de détermination des indices optiques des films organiques par ellipsométrie a été proposée. Les modèles utilisés en ellipsométrie ont ainsi été choisis en tenant compte des propriétés physiques des matériaux organiques π-conjugués ce qui a permis de remonter à la structure électronique de dérivés de fullèrenes (PC60BM et PC70BM). Dans un second temps, nous avons associé des données ellipsométriques à des mesures complémentaires d’absorbance et de photoluminescence dans le cas de deux copolymères (PTB7 et PTB7-Th) en films et en solutions afin d’isoler les interactions inter et intra-chaînes. Nous avons démontré que la photo-physique de ces copolymères diffère de celle du P3HT. Nous avons montré que même en solution dans le chlorobenzène, le PTB7 et le PTB7-Th s'agrègent fortement. Ces agrégats, de type H, se cassent plus facilement dans les solutions de chlorobenzène à base de PTB7-Th que dans celles à base de PTB7
The development of organic photovoltaic cell technology requires various skills related to the molecular engineering, interface engineering, controlling and characterizing the morphology of the films, device structure optimization and understanding of photophysics of the materials. In this context, the work presented in this thesis contributes to the understanding of the photophysical properties of π-conjugated organic materials and propose optical characterizations tools for probing the morphology of these materials. First, a rigorous methodology for determining refractive indices of organic films by ellipsometry has been proposed. The models used in ellipsometry have been chosen by taking into account the physical properties of π-conjugated organic materials which allow the determination of the electronic structure of fullerene derivatives (PC60BM and PC70BM). Secondly, we associated ellipsometric data to complementary measurements of absorbance and photoluminescence in the case of two copolymers (PTB7 and PTB7-Th) in films and solutions in order to isolate inter and intra-chain interactions. We have demonstrated that the photophysics of these copolymers differs from the P3HT. We have shown that even in solution in chlorobenzene, the PTB7 PTB7-Th aggregate strongly. These aggregates, H-type, break more easily in the chlorobenzene solutions based of PTB7-Th as in those based on PTB7

Objectif: ce travail a pour objectif l'elaboration de nouveaux catalyseurs acides supportes thermostables de type polyphenylsilsesquioxanes respectivement non substitues, mono et dichlores, greffes sur silices mesoporeuses puis sulfones. Les effets de la longueur de la chaine polymere et de la presence de chlore sur les noyaux aromatiques sont consideres lors des differentes etapes de synthese. Les performances catalytiques des materiaux obtenus sont estimees au moyen de la reaction de decomposition du methyl-tertio-butyl-ether (mtbe), en reacteur lit fixe. Resultats: nous observons que la presence de substituants sur les noyaux aromatiques limite les degres de polymerisation. Suite a l'etude des reactions de greffage grace a l'utilisation de la methodologie des plans d'experiences, d'excellents taux de recouvrement sont atteints avec les entites de faible masse. En revanche, les rendements de sulfonation sont peu eleves et les reactions s'accompagnent de la perte partielle des centres fonctionnalisables. Mais, l'activite catalytique et les selectivites des materiaux synthetises sont comparables a celles des meilleurs catalyseurs classiques. Ces performances resultent essentiellement de la modification de la structure superficielle de la silice provoquee par l'action de l'agent sulfonant

La premiere partie du travail est consacree a la synthese de nouveaux supports par greffage de polymeres a la surface de silices poreuses grace a la polymerisation radicalaire. Trois mecanismes de greffage ont ete testes et leur efficacite comparee. Nous avons montre par differentes techniques, spectroscopique notamment que le greffage etait effectif (rmn #1#3c, #2#9si et irft). La caracterisation physicochimique fait l'objet de la seconde partie. Il est possible de greffer une grande variete de monomeres porteurs de differentes fonctions chimiques. Une etude modele a ete realisee sur le greffage du pvbc. Nous avons montre que la couche de polymere est uniforme et nous avons caracterise la penetrabilite de solvants de polarite variable dans ces supports par des techniques de fluorescence. Les supports porteurs de fonctions catalytiques ont ete testes dans deux applications: l'une en chimie organique fine (synthese asymetrique) et l'autre en catalyse acide

La qualité de l'adhésion entre fibres et matrice au niveau de l'interface joue un rôle primordial sur les propriétés mécaniques des matériaux composites. L'utilisation de techniques physico-chimiques d'analyse telles que la dsc, l'irft, la rmn #1#3c et la cgi nous ont permis de mettre en évidence la réalité du greffage de molécules époxydes sur des supports silices et fibres de carbone. En effet, la présence de groupements amines permet la formation de liaisons covalentes avec des matrices époxydes, maleimides et cyanates, assurant ainsi une meilleure cohésion au composite et de ce fait de meilleures propriétés mécaniques.