Dissertations / Theses on the topic 'Interface raide'

Une approche d'interface raide est présentée pour le calcul des écoulements diphasiques avec tension superficielle et changement de phase en régime à faible nombre de Mach. Pour développer un tel modèle, où de légers effets compressibles sont pris en compte ainsi que des fermetures thermodynamiques correctes, le liquide et le gaz sont considérés comme compressibles et décrits par un solveur compressible précis. Ce solveur compressible adopte une technique de décomposition appelée "décomposition du transport acoustique" qui décompose le système Euler en deux parties: acoustique et transport. Sur la base du sous-système acoustique, un solveur de Riemann approximatif qui tient compte des effets de tension superficielle et de changement de phase est développé. L'interface de l'écoulement diphasique est capturée par la méthode de Level Set et considérée comme raide. La problème de la capture d'interface de la méthode Level Set dans le cadre Eulérien est le point clé des simulations d'écoulement diphasique, et dans ce travail, nous proposons et adoptons des approches d'ordre élevé pour l'advection de l'interface, la redistanciation et l'estimation de la courbure. En régime à faible nombre de Mach, les solveurs compressibles conventionnels perdent en précision et une correction à faible Mach est alors nécessaire pour réduire la dissipation numérique. Pour une méthode d'interface raide, l'interface est traitée comme la discontinuité de contact via la méthode Ghost Fluid. Sans une région lisse à l'interface, une telle discontinuité existant à l'interface présente un énorme défi pour la conception d'un schéma numérique. La correction à faible Mach bien connue dans la littérature pourrait conduire à une erreur de troncature significative, en particulier pour les écoulements diphasiques avec de grands rapports de densité et de vitesse du son. Pour retrouver une bonne propriété de préservation asymptotique, nous proposons une nouvelle correction à faible Mach avec une analyse asymptotique rigoureuse. Plusieurs cas de test numériques ont été utilisés pour valider la présente approche numérique et montrer ses bonnes performances
A sharp interface approach is presented for computing two-phase flows with surface tension and phase change in low Mach regime. To develop such a model, where slight compressible effects are taken into account as well as correct thermodynamical closures, both the liquid and the gas are considered compressible and described by a precise compressible solver. This compressible solver adopt a splitting technique called "acoustic-transport splitting" which splits the Euler system into two parts: acoustic and transport. Based on the acoustic subsystem, an approximate Riemann solver that accounts for surface tension and phase change effects is developed. The interface between two-phase flows is captured by the Level Set method that is considered to be sharp. The interface capturing issue of the Level Set method within the Eulerian framework is the key point of the two-phase flow simulations, and in this work we propose and adopt high-order approaches for interface advection, redistancing and curvature estimation. In low Mach regime, conventional compressible solvers lose accuracy and a low Mach correction is then necessary to reduce the numerical dissipation. For a sharp interface method, the interface is treated as the shock-wave contact discontinuity via the Ghost Fluid method. Without a smooth region at the interface, such discontinuity existing at the interface presents a huge challenge to the design of a numerical scheme. The well-known low Mach fix in literature could lead to significant truncation error, especially for two-phase flows with large density and sound speed ratios. To recover a good asymptotic-preserving property, we propose a new low Mach correction with rigorous asymptotic analysis. Several numerical test cases have been employed to validate the present numerical approach and enlighten its good performance

Forcer l'intrusion d'un liquide dans une matrice nanoporeuse non-mouillante requiert de porter le liquide à des pressions élevées de l'ordre de quelques dizaines de mégapascals. Quand l'imbibition forcée du liquide dans le volume poreux à haute pression est réversible, l'ensemble poreux/liquide, alors qualifié de système hétérogène lyophobe (SHL), peut-être mis en oeuvre comme convertisseur d'énergie mécanique en énergie interfaciale avec des densités de puissance avantageuses par rapports aux solutions techniques actuelles (supercapacités, accumulateurs hydrauliques). La compréhension physique des SHL en régime dynamique est donc déterminante pour les applications potentielles. Afin d'étudier les processus de remplissage et vidange à l'oeuvre dans les SHL, un dispositif appelé intrusiomètre dynamique a été amélioré et qualifié afin de pouvoir sonder ces processus sur trois décades de temps, pour des températures allant de -5° à 70° et jusqu'à une pression de 100MPa. Deux matrices poreuses sont employées. Le premier matériau est un hydride organo-silicique à porosité ordonnée indépendante qui a été synthétisé puis rendu hydrophobe par fonctionnalisation. Les mesures dynamiques conduites sur ce solide rendent compte de la structuration microscopique de sa surface poreuse par le biais d'un modèle d'ancrage/relaxation de la ligne triple lors de l'intrusion du liquide, et de la pertinence de la nucléation d'une bulle de vapeur comme processus limitant l'extrusion. Le second matériau, le ZIF-8, qui présente des pores sub-nanométriques, a été employé pour explorer des phénomènes dissipatifs présents lors de mesures dynamiques.Par ailleurs, l'étude du transport de soluté vers le coeur du poreux est explorée. Un dispositif original a été conçu afin de pouvoir changer le liquide en conservant le poreux. Des mesures cycliques en solutions salines étendent ainsi la compréhension du rôle du soluté vis-à-vis du poreux. En particulier, la diffusion lente du soluté dans le volume poreux après intrusion est établie et une hypothèse de cristallisation des ions dans la nanoporosité est proposée afin d'interpréter les mesures obtenues
Tens of megapascals of hydrostatic pressure are requiered in order to force the intrusion of a liquid into a non-wetting nanoporous matrix. When the reversibility of this forced imbibition exists, the pair porous matrix/liquid is called a lyophobic heterogeneous system. Those systems may be used to convert mechanical energy into interfacial one with power densities attractive compared to other conversion devices. The fundamental description of LHS in the dynamical regime is thus of prime interest considering applications. A dynamical intrusiometer as been upgraded in order to study the filling and drying of the nanoporous matrices over three orders of magnitude in time and over the temperature range -5° to 70° up to 100MPa. Two porous matrices have been studied. The first one is a periodic mesoporous organosilica which has been synthetised and grafted so as to render it non-wetting. The microscopic order of the porous surface is related thanks to a pinning/depinning model for the contact line motion during the intrusion, while the nucleation of a vapor bubble is shown to be still relevant to describe the extrusion. A more thorough investigation for dissipative phenomena is conducted in the sub-nanometer porous matrix ZIF-8. Solute transport in this material is also presented. To this end, a new device has been designed to allow the renewal of the liquid while keeping the powder. Cyclic measures could then broaden the understanding of the influence of the solute on the matrix. The main conclusions being a slow diffusion of ions in the grains and a crystallisation of the solute when drying occurs

Les estuaires sont des zones complexes et hétérogènes, soumises à de fortes pressions anthropiques, qui peuvent avoir un rôle déterminant de filtre lors du transport et de la transformation de la matière vers les zones côtières. Le cycle du silicium (Si), essentiel à la croissance des diatomées qui constituent la base des réseaux trophiques sains, est encore mal défini au sein de ces interfaces. Cette thèse a pour objectif d’étudier le cycle benthique du Si dans les deux principaux estuaires de la Rade de Brest. Afin d’aborder les interactions d’échelles propres aux estuaires, et de les intégrer aux estimations de flux, les hétérogénéités spatiales et les variations tidales du cycle benthique du Si ont été quantifiées et comparées aux variations saisonnières le long des estuaires. Dans le but d’étudier les interactions entre les cycles de la matière (N, P, C, Si) exerçant un contrôle sur le fonctionnement des écosystèmes côtiers, les interactions entre Si et Pont été explorées et semblent favoriser la rétention de P. Enfin, le cycle benthique du Si a été étudié à l’aide d’u outil de modélisation de la diagénèse précoce, afin de palier à la difficile estimation directe des flux de dépôt dans les estuaires, et évaluer le rôle des estuaires dans la rétention et le recyclage de Si. Cette première contribution à l’étude du fonctionnement du cycle du Si dans les estuaires de la Rade de Brest ouvre de nombreuses perspectives en termes d’études de processus et de modélisation, que ce soit dans la perspective d’un modèle intégré du continuum terre-mer de la Rade de Brest, ou d’un modèle générique du cycle du Si ai sein des marges continentales
Estuaries are complex and heterogeneous areas, subject to many anthropogenic activities, which can have strong filtering capacities during transport and processing of terrestrial matter to coastal zones. The cycling of silicon (Si), which is essential for the growth of diatoms constituting the basis of healthy food webs, is coarsely defined at these interfaces (Dürr et al. , 2011). This thesis aims to study the benthic Si cycle in the two main estuaries of the Bay of Brest. To address the interactions of scales and to integrate them in flux estimates spatial heterogeneity and tidal variations of benthic Si cycle were quantified and compared with seasonal variations along estuaries. In order to study the interactions between the different cycles of matter (N, P, C, Si) controlling the functioning of coastal ecosystems, the interactions between Si and P have been explored and appear to favor the retention of P. Finally, the benthic cycle of Si was studied using a diagenetic model to estimate deposition fluxes, that are difficult to estimate directly in estuaries, and to evaluate the retention and recycling of Si at a seasonal scale. This first contribution to the study of the Si cycle in the estuaries of the Bay of Brest offers many opportunities in terms of experimental studies and modelling, whether from the perspective of an integrative model of the land-sea interface in the Bay of Brest, or from the implementation of a generic model of the Si cycle in continental margins

Dans ce memoire, les cinetiques d'oxydation par procede thermique rapide (rto) ont ete etudiees dans la gamme de temperatures 1060-1240c. Un effort particulier a ete consenti pour l'etude des parametres technologiques (nettoyage, cycle d'oxydation, mesure de la temperature. . . ) intervenant avant, pendant et apres l'oxydation pour d'une part bien nettoyer le substrat, optimiser et homogeneiser le chauffage et d'autre part mieux caracteriser les couches de silice ainsi realisees (ellipsometrie, profilometrie, met). La comparaison des resultats experimentaux obtenus dans cette gamme de temperatures avec le modele semi-empirique de c. J. Han et c. R. Helms a donne un bon accord. En outre, aucun phenomene specifique a la technique rto n'a ete constate. Des mesures electriques (capacite-tension, courant-tension, polarisation a courant constant) effectuees sur des diodes metal-isolant-semiconducteur (epaisseur d'isolant: 80-100 a), realisees par rto ont donne des champs de claquage de l'ordre de 15 mv/cm, des densites d'etat d'interface de 3. 10#1#1 ev##1. Cm##2 et des charges au claquage egal a 40 c. Cm##2 (j=1a/cm#2). Ces resultats figurent parmi les meilleurs de la litterature et confirment que les procedes thermiques rapides sont une voie tres prometteuse pour la technologie submicronique

L'efficacité du processus photovoltaïque dépend du matériau actif à travers la structure de bande et la dynamique des porteurs de charge. Dans cette thèse, nous avons relié les propriétés électroniques et la dynamique de relaxation à la structure atomique des matériaux utilisés pour deux technologies différentes de cellules solaires, celle à base d’hétérostructures de silicium, et celle à base de pérovskites hybrides organiques-inorganiques. Dans les cellules solaires de silicium, nous avons analysé l'influence des défauts sur les propriétés électroniques des hétérostructures de silicium amorphe (a-Si:H/a-SIC:H/c-Si) par spectroscopies des niveaux de coeur et de la bande de valence. En particulier, nous avons quantifié le nombre de liaisons pendantes induites dans la couche a-Si:H par irradiation, et nous avons identifié les états électroniques qui leur sont associés. Enfin nous avons expliqué les transitions précédemment observées par photoluminescence. Dans les cellules solaires à pérovskite hybride, nous avons corrélé la structure atomique, la structure électronique et la dynamique électronique pour des pérovskites bi- et tridimensionnelles. Dans ce but nous avons utilisé tout un panel de techniques complémentaires: diffraction des rayons X, spectroscopie de photoémission résolue en angle, spectroscopie de photoémission inverse et photoémission à deux photons résolue en temps. Pour la pérovskite bidimensionnelle (C₆H₅C₂H₄NH₃)₂PbI₄, nous avons déterminé expérimentalement les bandes de valence et de conduction et nous les avons comparées aux simulations de la fonction spectrale. Pour la pérovskite tridimensionnelle CH₃NH₃PbI₃, nous avons aussi déterminé les structures de bande expérimentale et simulée. Des signatures spectrales très larges ont été observées expérimentalement, ce qui relaxe les conditions de transition optique avec un impact éventuel sur l'efficacité des cellules solaires. Tant dans les expériences que dans les calculs, nous observons que le poids spectral suit une périodicité cubique alors que le système est structurellement dans une phase tétragonale. Cette contradiction apparente s'explique par la largeur spectrale des bandes, qui cache le repliement dû à la distorsion tétragonale. En ce qui concerne la dynamique de relaxation, nous avons observé que les porteurs photoexcités se thermalisent dans une échelle de temps subpicoseconde par couplage aux vibrations des cations organiques. À des échelles de temps plus longues (10~100 picosecondes), la diffusion électronique contrôle la dynamique. Cette dynamique est affectée par les défauts induits par recuit, qui localisent les électrons photoexcités pendant plus de 300 picosecondes
The efficiency of the photovoltaic process depends on the electronic band structure of the active material and the charge carrier dynamics. In this thesis, we have studied how these issues are related to the atomic structure in materials for two different technologies of solar cells, namely silicon heterostructure solar cells, and hybrid organic-inorganic perovskite solar cells. In silicon heterostructure solar cells, we have analyzed the impact of defects on the electronic properties of amorphous silicon heterostructures (a-Si:H/a-SIC:H/c-Si) by core level and valence band spectroscopies. In particular, we have quantified the number of dangling bonds inside a-Si:H layer upon irradiation, we have identified the electronic states associated to them, and we have understood the transitions previously observed by photoluminescence. In perovskite solar cells, we have correlated the atomic structure, the electronic structure and the electronic dynamics for two- and three-dimensional hybrid organic-inorganic perovskites. We have used with this goal a whole panel of complementary techniques: X-ray diffraction, angle-resolved photoemission spectroscopy, inverse photoemission spectroscopy, and time-resolved two-photon photoemission. In the two-dimensional perovskite (C₆H₅C₂H₄NH₃)₂PbI₄, the valence and conduction bands have been determined experimentally and compared to spectral function simulations. In the three-dimensional perovskite CH₃NH₃PbI₃, we have again determined the band structure and simulated it. Very broad spectral features have been experimentally observed, which relax the optical transition conditions impacting in the solarcell efficiencies. In both experiments and calculations, we observe that the spectral weight follows a cubic periodicity while the system is structurally in the tetragonal phase. This apparent contradiction is explained by the band broadness, which hides the band folding of the tetragonal distortion. As for the relaxation dynamics, we have observed that the photoexcited carriers thermalize in a subpicosecond time scale through the coupling to organic cation vibrations. At longer timescales (10~100 picoseconds), the electron diffusion controls the dynamics. This dynamics is affected by the annealing-induced defects, which localize the photoexcited electrons for more than 300 picoseconds

Dans ce travail de thèse, il s'agit essentiellement de déterminer les propriétés mécaniques et physiques linéaires effectives des composites dans lesquels l'interface entre deux phases n'est pas lisse mais très rugueuse. Une approche efficace pour surmonter les difficultés provenant de la présence de rugosités d'interface consiste d'abord à homogénéiser une zone d'interface rugueuse comme une interphase équivalente par une analyse asymptotique et ensuite à appliquer des schémas micromécaniques pour estimer les propriétés effectives en tenant en compte de la présence de l'interphase équivalente. L'objectif principal de ce travail est de développer cette approche dans un cadre général où la surface autour de laquelle l'interface oscille périodiquement et rapidement peut être courbée et les phénomènes physiques concernés peuvent être couplés. Pour atteindre cet objectif, la conduction thermique est premièrement étudiée comme un prototype des phénomènes de transport non couplés pour élaborer dans un cadre simple les éléments essentiels de notre approche. Cette étude, préliminaire mais très utile au vu de l'importance des phénomènes de transport, montre que des résultats généraux et compacts peuvent s'obtenir quand l'interface est ondulée dans une seule direction et que des méthodes numériques sont en général nécessaires dans le cas où l'interface oscille suivant deux directions. L'approche développée et les résultats obtenus pour la conduction thermique sont étendus d'abord à l'élasticité linéaire et ensuite aux phénomènes physiques linéaires couplés tels que la thermoélectricité et la piézoélectricité. Dans ces cas plus complexes, des résultats généraux sont obtenus pour les composites stratifiés avec les interfaces ondulées dans une seule direction et des méthodes numériques sont élaborées pour les composites dans lesquels les interfaces oscillent suivant deux directions
This work is essentially concerned with determining the effective linear mechanical and physical properties of composites in which the interface between two phases is not smooth but very rough. An efficient approach to overcome the difficulties arising from the presence of interfacial roughness is first to homogenize a rough interface zone as an equivalent interphase by an asymptotic analysis and then to apply micromechanical schemes to estimation of the effective properties while accounting for the equivalent interphase. The present work aims mainly to develop this approach in a general situation where the surface around which an interface oscillates periodically and quickly can be curved and the physical phenomena involved can be coupled. To achieve this goal, thermal conduction is first studied as a prototype of transport phenomena so as to elaborate key elements of our approach in a simple situation. This study,even preliminary but very useful in view of the importance of transport phenomena, shows that general and compact results can be obtained when the interface is corrugated in only one direction and that numerical methods are generally required when an interface is curved along two directions. The approach developed and the results obtained for thermal conduction are extended first to linear elasticity and then to linear coupled physical phenomena such as thermoelectricity and piezoelectricity. In these more complex cases, general results are obtained for composite laminates with interfaces oscillating in only one direction, and numerical methods are elaborated for composites in which the interfaces oscillate in two directions

International Telemetering Conference Proceedings / October 25-28, 1999 / Riviera Hotel and Convention Center, Las Vegas, Nevada
Today’s large-scale signal processing systems impose massive bandwidth requirements on both internal and external communication systems. Most often, these bandwidth requirements are met by scalable input/output architectures built around high-performance, standards-based technology. Several such technologies are available and are in common use as internal and/or external communication mechanisms. This paper provides an overview of some of the more common scalable technologies used for internal and external communications in real-time data acquisition systems. With respect to internal communications mechanisms this paper focuses on three ANSI-standard switched fabric technologies: RACEway (ANSI/VITA 5-1994), SKYchannel (ANSI/VITA 10-1995) and Myrinet (ANSI/VITA 26-1998). The discussion then turns to how Fibre Channel, HiPPI, and ATM are used to provide scalable external communications in real-time systems. Finally, glimpse of how these technologies are evolving to meet tomorrow’s requirements is provided.

Les ions chromates jouent le role d'inhibiteur dans la prise des pates de ciment portland car le zinc, constituant de la derniere couche de galvanisation est dans son domaine de passivation car le ph de la solution est tres faible

Ce travail de thèse, constitué de deux parties apparemment très différentes, a pour objectif commun de modéliser et simuler certaines interfaces non classiques en mécanique des fluides et en mécanique des solides. Dans la première partie qu'est la partie principale du travail, l'écoulement de Stokes d'un fluide dans un canal encadré par deux parois solides parallèles est étudié. La surface d'une paroi étant supposée lisse, la condition d'adhérence parfaite classique est adoptée pour l'interface fluide-solide homogène correspondante. La surface de l'autre paroi étant supposée rugueuse et capable de piéger de petites poches d'air, l'interface liquide-solide correspondante est donc hétérogène. La première partie de ce travail consiste à homogénéiser l'interface liquide-solide hétérogène de façon à remplacer cette dernière par une interface fluide-solide homogène imparfaite caractérisée par une longueur de glissement effective. Le problème essentiel de déterminer la longueur de glissement effective est résolu par le développement : (i) d'une approche semi-analytique dans le cas où la surface rugueuse est périodique; (ii) d'une approche basée sur la méthode de solution fondamentale dans le cas où la surface rugueuse est aléatoire. Les résultats obtenus par les approches développées sont systématiquement comparés avec ceux délivrés par la méthode des éléments finis. La deuxième partie du travail est de déterminer les modules élastiques effectifs d'un composite fibreux dans lequel les interfaces entre la matrice et les fibres sont imparfaites et décrites par le modèle membranaire. Une méthode numérique efficace basée sur la transformée de Fourier est ainsi développée et implantée pour traiter le cas général où la section d'une fibre peut avoir une forme quelconque
The present work, consisting of two seemingly very different parties, aims at modeling and simulating some non-classical interfaces in fluid mechanics and solid mechanics. In the first part which is the main part of the work, the Stokes flow of a fluid in a channel bounded by two parallel solid walls is studied. The surface of a solid wall being assumed to be smooth, the classic perfect adherence condition is adopted for the corresponding homogeneous fluid-solid interface. The surface of the other wall being taken to be rough and capable of trapping small pockets of air, the corresponding liquid-solid interface is heterogeneous. The first part of this work is to homogenize the heterogeneous liquid-solid interface so as to replace it by an imperfect homogeneous fluid-solid interface characterized by an effective slip length. The essential underlying problem of determining the effective slip length is achieved by developing: (i) a semi-analytical approach when the rough surface is periodic; (ii) an approach based on the fundamental solution method when the surface is randomly rough. The results obtained by the developed approaches are systematically compared with those issued from the finite element method. The second part of the work is to determine the effective elastic moduli of a fiber composite in which the interfaces between the matrix and fibers are imperfect and described by the membrane model. An efficient numerical method based on the fast Fourier transform is developed and implemented to treat the general case where the section of a fiber can be of any shape

Prototypes physiques sont de plus en plus remplacé par des prototypes virtuels dans la mise en {\oe}uvre industrielle de Product Lifecycle Management. L'évaluation de la conception d'une pièce mécanique industrielle déformable joue un rôle important en terme de validation de ses propriétés fonctionnelles. Du point de vue industriel, un modèle déformable formulées par la méthode des éléments finis est habituellement employée. Toutefois, l'emploi du modèle n'est pas simple en temps réel interactions, en particulier lorsque les interfaces haptiques sont introduits dans ces déformation demandes d'évaluation. Récemment, une approche de pré-calcul basé sur la méthode de réduction de modèle a été largement utilisée pour réduire les charges de calcul en temps réel. L'objectif principal de cette thèse est d'étendre l'approche de pré-calcul vers la validation de la conception de pièces mécaniques déformables pour enquêter sur la question de compromis entre l'exactitude de déformation et de la performance interaction. L'idée principale est de concevoir des techniques de traitement hors-ligne de pré-calculs et les interactions en ligne haptique. En particulier, nous développons un système de déformation en temps réel de simulation en proposant une méthode en deux étapes, associant une phase hors-ligne et une phase en ligne. Au cours de la phase hors-ligne, nous calculons la déformation des espaces basée sur l'analyse modale. Le hors-ligne de pré-calculs contribuer à la modélisation d'un modèle de déformation en temps réel sans coût qui convient à des interactions haptiques. En outre, nous proposons une méthode de maillage hors-ligne analyse de pré-calculer les espaces déformation modale en ce qui concerne les scénarios prévus évaluation déformation. Un interrupteur en temps réel entre ces différents espaces est développé de telle sorte que les calculs de déformation en ligne peuvent se concentrer sur les degrés de liberté où sont nécessaires. Au cours de la phase en ligne, nous divisons le processus de déformation en temps réel de calcul en deux modules distincts qui sont mis en {\oe}uvre sur différents processus pour assurer l'exécution interaction en temps réel haptique. Un module est consacré à la tâche de mise haptique, qui est mis en {\oe}uvre par l'extraction d'une sous-matrice de la pré-calculées matrice modale, tout en l'autre module est consacré au calcul de déformation et de la tâche de visualisation. Pour vérifier la méthode proposée dans cette thèse, nous réalisons des expériences d'interaction en interagissant avec les différents modèles avec une complexité croissante. Les résultats expérimentaux montrent que notre méthode peut traiter efficacement la question de compromis, que la modélisation de la déformation est formulée par la méthode des éléments finis qui garantit la précision de déformation. Et d'ailleurs, les calculs lourds de grands systèmes élastiques sont survenus hors ligne qui assurent un modèle de déformation sans coûts d'intervention en temps réel.

Le système autonome nécessite une consommation d'énergie inférieur à 100μW pour qu’ils puissent récupérer l’énergie environnementale. Le transistor MOSFET, étant le composé principal de ce système, peut permettre cela en améliorant ces performances. Le matériaux III-V présente un intérêt à être appliqué au transistor MOSFET en considérant ses propres propriétés tel la haute vitesse thermique d’électron, la haute vitesse de saturation, la faible bande interdite. D'aussi hautes performances de transistor avec de basse consommation d'énergie peut être envisagé grâce au MOSFET III-V. Des technologies de fabrication de MOSFET In0.53Ga0.47As ont été développées avec ces mesures statiques et dynamiques. Un IdMAX=180mA/mm, gmMAX=110mS/mm, fT=150GHz, et fMAX=47GHz ont été obtenus pour un transistor de longueur de grille de 50nm. Différentes voies d’amélioration ont été étudiées y compris le procédé gate-last comparé au gate-first, l’effet PDA, et l’effet PPA. Le procédé gate-last démontre moins de dégradation de l’oxyde avec de meilleures performances que gate-first. PDA n’a pas d'effet important sur les performances du transistor. PPA a démontré un effet de passivation de certains défauts dans l’oxyde et dans l’interface. Des structures alternatives ont été étudiées comme la structure MOSHEMT de maille adapté et pseudomorphique, montrant de meilleures performances avec une IdMAX=300mA/mm, gmMAX=200mS/mm, fT=200GHz et fMAX=50GHz pour un transistor de longueur de grille de 100nm. Ces performances DC sont loin de l’état de l’art, tandis que les performances RF sont parmi les meilleures. La perspective de ce travail est d’améliorer la qualité d’oxyde en baissant le budget thermique et aussi d'utilier de prometteuses strucutres comme MOS-COMB (la structure MOS-Thin body avec couche barrière entre l’oxyde et le semiconducteur). La structure MOSFET InAs de haute performance pourrait aussi être envisagé en réduisant le budget thermique au cours de la fabrication
The autonomous system requires a power consumption of less than 100μW so that they can recover energy from the environment. MOSFET, being a major component of this system can achieve this low power consumption requirement by improving its performance. III-V materials are of interest to be applied to MOSFET considering its own properties such as high electron thermal mobility, high saturation velocity, and low band gap. So high-performance transistor with low power consumption can be expected by III-V MOSFETs. Fabrication technologies of In0.53Ga0.47As MOSFETs have been developed with its static and dynamic measurements. An IdMAX=180mA/mm, gmMAX=110mS/mm, fT=150GHz and fMAX=47GHz were obtained for a transistor gate length of 50nm. Different ways of improvement were studied including the gate-last process compared with gate-first, the PDA effect, and the PPP effect. The gate-last process shows less degradation of the oxide with better performance than gate-first. PDA has no prominent effect on the performance of transistor. PPA has been shown to have a passivation effect of certain defects in the oxide and interface. Alternative structures have been studied such as the structure MOSHEMT with lattice matched and pseudomorphic, showing best performances like IdMAX=300mA/mm, gmMAX=200mS/mm, fT=200GHz and fMAX=50GHz for a transistor gate length of 100nm. DC performance is far from the state of the art, while the RF performances are among the best. The perspective of this work is to improve the oxide quality by lowering the thermal budget and also to use promising structures as MOS-COMB (MOS-Thin body structure with barrier layer between the oxide and semiconductor). The MOSFET InAs with high-performance could also be expected by reducing the thermal budget during the fabrication

Les cellules solaires à hétérojonction a-Si:H/c-Si atteignent un rendement record de 24.7% en laboratoire. La passivation de la surface du c-Si est la clé pour obtenir de hauts rendements. En effet, la brusque discontinuité de la structure cristalline à l'interface amorphe/cristal induit une forte densité de liaisons pendantes créant une grande densité de défauts dans la bande interdite. Ces défauts sont des centres de recombinaison pour les paires électron-trou photogénérées dans le c-Si. Différentes couches diélectriques peuvent être utilisées pour passiver les wafers dopés n et dopés p : (i) le SiO₂ réalisé par croissance thermique, (ii) l’Al₂O₃ déposé par ALD, (iii) le a-SiNₓ:H et l’a-Si:H déposés par PECVD. La couche de passivation la plus polyvalente est a Si:H puisqu’elle peut passiver aussi bien les wafers dopés n que ceux dopés p. De plus sa production est peu coûteuse en énergie car sa croissance est réalisée à une température d’environ 200°C. L’inconvénient de cette couche de passivation est que lorsqu’elle est dopée p elle ne supporte pas des températures supérieures à 200°C, en raison de l’exodiffusion des atomes d’hydrogène qu’elle contient. Cependant, afin d'avoir un bon contact électrique, TCO et électrodes métalliques, il est souhaitable de recuire à plus haute température (entre 300°C et 500°C). Nous avons implanté des ions Argon de façon contrôlée dans des précurseurs de cellules solaires à des énergies comprises entre 1 et 30 keV, pour contrôler la profondeur à laquelle nous créons les défauts. En variant la fluence entre 10¹² Ar.cm⁻² et 10¹⁵ Ar.cm⁻² nous contrôlons la concentration de défauts créés. Nous montrons qu’une implantation à une énergie de 5 keV avec une fluence de 10¹⁵ Ar.cm⁻² n’est pas suffisante pour endommager l’interface a-Si:H/c-Si. La durée de vie effective des porteurs minoritaires mesurée par photoconductance (temps de décroissance de la photoconductivité) passe de 3 ms à 2,9 ms après implantation. En revanche les implantations à 10 keV, 10¹⁴ Ar.cm⁻² ou à 17 keV, 10¹² Ar.cm⁻² sont suffisantes pour dégrader la durée de vie effective de plus de 85%. Suite aux implantations les cellules solaires ont subi des recuits sous atmosphère contrôlée à différentes températures et ce jusqu’à 420°C. Nous avons découvert que le recuit permet de guérir les défauts introduits par l’implantation. Mais surtout, dans certains cas, d’obtenir des durées de vie après implantation et recuit supérieures aux durées de vies initiales. En combinant l’implantation ionique et les recuits, nous conservons de bonnes durées de vies effectives des porteurs de charges (supérieures à 2 ms) même avec des recuits jusqu’à 380°C. Nous avons utilisé une grande variété de techniques telles que la photoconductance, la photoluminescence, l’ellipsométrie spectroscopique, la microscopie électronique en transmission, la Spectroscopie de Masse d’Ions Secondaires, la spectroscopie Raman et l’exodiffusion de l’hydrogène pour caractériser et analyser l’ensemble des résultats et phénomènes physico-chimique intervenant dans la modification des précurseur de cellules solaires. Nous discutons ici de plusieurs effets tels que l’augmentation de la durée de vie et la tenue en température par la conservation de l’hydrogène dans la couche de silicium amorphe et ceci même après les recuits. Cette conservation peut s’expliquer par l’augmentation du nombre de liaisons Si-H au sein du silicium amorphe et par la formation de cavités lors de l’implantation. Durant les recuits l’hydrogène qui diffuse est piégé puis libéré par les cavités et/ou les liaisons pendantes, ce qui limite son exo-diffusion et le rend de nouveau disponible pour la passivation des liaisons pendantes
A-Si:H/c-Si heterojunction solar cells have reached record efficiencies of 24.7%. The passivation of c-Si is the key to achieve a high-efficiency. Indeed, the abrupt discontinuity in the crystal structure at the amorphous/crystal interface induces a high density of dangling bonds creating a high density of defects in the band gap. These defects act as recombination centers for electron-hole pairs photogenerated in c-Si. Several dielectric layers can be used to passivate n-type and p-type wafers: (i) SiO₂ produced by thermal growth, (ii) Al₂O₃ deposited by ALD, (iii) a-SiNₓ:H and a-Si:H deposited by PECVD. The most versatile passivation layer is a-Si: H because it is effective for both p-type and n-type wafers. In addition, this process has a low thermal budget since the deposition is made at 200°C. The drawback of this passivation layer, in particular when p-type doped, is that it does not withstand temperatures above 200°C. However, in order to have a good electrical contact, TCO and metal electrodes require high temperature annealing (between 300°C and 500°C).We implanted Argon ions in solar cell precursors with energies between 1 and 30 keV, which allows to control the depth to which we are creating defects. By varying the fluence between 10¹² Ar.cm⁻² and 10¹⁵ Ar.cm⁻² we control the concentration of defects. We show that implantation with an energy of 5 keV and a fluence of 10¹⁵ Ar.cm⁻² is not sufficient to damage the a-Si:H/c-Si interface. The effective lifetime of the minority charge carriers, measured using a photoconductance technique (decay time of photoconductivity), decreases only from 3 ms to 2.9 ms after implantation. On the other hand the implantations at 10 keV, 10¹⁴ Ar.cm⁻² or at 17 keV, 10¹² Ar.cm⁻² are sufficient to degrade the effective lifetime by more than 85%.Following implantation the solar cells have been annealed in a controlled atmosphere at different temperatures and this up to 420°C. We show that annealing can heal the implantation defects. Moreover, under certain conditions, we obtain lifetimes after implantation and annealing greater than the initial effective lifetime. Combining ion implantation and annealing leads to robust passivation with effective carrier lifetimes above 2 ms even after annealing our solar cell precursors at 380°C. We used a large variety of techniques such as photoconductance, photoluminescence, spectroscopic ellipsometry, Transmission Electron Microscopy, Secondary Ion Mass Spectrometry, Raman spectroscopy and hydrogen exodiffusion to characterize and analyze the physico-chemical phenomena involved in the modification of solar cells precursors. We discuss here several effects such as the increase of the effective lifetime and the temperature robustness by the preservation of hydrogen in amorphous silicon layer and this even after annealing. This hydrogen preservation can be explained by the increase of the number of Si–H bonds in amorphous silicon and the formation of cavities during implantation. In the course of annealing the hydrogen which diffuses is trapped and then released by cavities and dangling bonds, which limits its exodiffusion and makes it available for dangling bonds passivation

International Telemetering Conference Proceedings / October 27-30, 1997 / Riviera Hotel and Convention Center, Las Vegas, Nevada
For many years VME has been the platform of choice for high-performance, real-time data acquisition systems. VME’s longevity has been made possible in part by timely enhancements which have expanded system bandwidth and allowed systems to support ever increasing throughput. One of the most recent ANSI-standard extensions of the VME specification defines RACEway, a system of dynamically switched, 160 Mbyte/second board-to-board interconnects. In typical systems RACEway increases the internal bandwidth of a VME system by an order of magnitude. Since this bandwidth is both scaleable and deterministic, it is particularly well suited to high-performance, real-time systems. The potential of RACEway for very high-performance (200 Mbps to 1 Gbps) real-time systems has been recognized by both the VME industry and a growing number of system integrators. This recognition has yielded many new RACEway-ready VME products from more than a dozen vendors. In fact many significant real-time data acquisition systems that consist entirely of commercial-off-the-shelf (COTS) RACEway products are being developed and fielded today. This paper provides an overview of RACEway technology, identifies the types of RACEway equipment currently available, discusses how RACEway can be applied in high-performance data acquisition systems, and briefly describes two systems that acquiring and capturing real-time data streams at rates from 200 Mbps to 1 Gbps using RACEway.

Etude des "modes acoustiques replies" propagatifs et des modes optiques confines, coexistant dans ces structures. Mesure des fréquences et des intensités des raies associées aux modes replies comme fonction de la période, de la supermaille et de la longueur d'onde incidente; description quantitative en termes des modulations des propriétés acoustiques et photoélastiques. Démonstration du caractère essentiellement confine des modes optiques dont les fréquences, quantifiées, sont décrites par un modèle de chaine linéaire alternée; effets de l'épaisseur des couches et des conditions d'interface; étude de ce dernier aspect sur une série d'échantillons de raideur d'interface variée.

Le point de départ de cette thèse a pour origine les difficultés constatées dans la communauté EIAH pour concevoir des applications éducatives exploitant des informations géographiques. A terme, il s'agit de proposer une nouvelle plateforme susceptible de rendre possible et opérationnel la conception d'applications Web géographiques portées par des utilisateurs non-informaticiens de façon autonome. La proposition scientifique est basée sur un processus de conception piloté par les contenus et par les interactions. Il est opérationnalisé dans une plateforme nommée WINDMash offrant aux concepteurs un environnement visuel de spécification et d'évaluation des interactions. Nous proposons un modèle unifié sous-jacent de description des applications Web géographiques comportant trois facettes qui permettent de représenter les contenus géographiques manipulés, de les afficher sur une interface graphique et de décrire le comportement de l'application (scénario d'interaction) à l'aide d'un langage visuel dont le formalisme graphique est inspiré du diagramme de séquence UML. En utilisant des techniques d'Ingénierie Dirigée par les Modèles, la plateforme WINDMash permet de générer automatiquement le code de l'application finale sur la base des instances de trois facettes du modèle unifié. La plateforme WINDMash utilise pour cela l'API WIND (Web INteraction Design) que nous avons programmée. Les concepteurs peuvent ainsi prototyper rapidement des applications Web géographiques correspondant à leurs besoins.

Le point de départ de cette thèse a pour origine les difficultés constatées dans la communauté EIAH pour concevoir des applications éducatives exploitant des informations géographiques. A terme, il s'agit de proposer une nouvelle plateforme susceptible de rendre possible et opérationnel la conception d'applications Web géographiques portées par des utilisateurs non-informaticiens de façon autonome. La proposition scientifique est basée sur un processus de conception piloté par les contenus et par les interactions. Il est opérationnalisé dans une plateforme nommée WINDMash offrant aux concepteurs un environnement visuel de spécification et d'évaluation des interactions. Nous proposons un modèle unifié sous-jacent de description des applications Web géographiques comportant trois facettes qui permettent de représenter les contenus géographiques manipulés, de les afficher sur une interface graphique et de décrire le comportement de l’application (scénario d’interaction) à l'aide d'un langage visuel dont le formalisme graphique est inspiré du diagramme de séquence UML. En utilisant des techniques d'Ingénierie Dirigée par les Modèles, la plateforme WINDMash permet de générer automatiquement le code de l'application finale sur la base des instances de trois facettes du modèle unifié. La plateforme WINDMash utilise pour cela l’API WIND (Web INteraction Design) que nous avons programmée. Les concepteurs peuvent ainsi prototyper rapidement des applications Web géographiques correspondant à leurs besoins
The starting point of this thesis is to deal with the difficulties encountered in the TEL community for designing educational applications exploiting geographic information. Ultimately, it is to provide a new framework allowing for the operational design of geographic Web applications for experts in the domain (and particularly for teachers). The scientific proposal is based on a design process driven by contents and interaction. It is operationalized on a framework called WINDMash offering designers a visual environment for simply specifying and immediately evaluating interactions. The unified model for describing geographic Web applications has three parts: one for representing geographic contents, one for displaying them on a graphical user interface (GUI) and one for describing the behaviour of the application using a visual language whose graphical formalism is based on the UML diagram sequence. Using Model-Driven Engineering (MDE) techniques, the WINDMash framework can automatically generate the code of the final application based on the instances of three parts of the unified model. The WINDMash framework used for this the WIND API (Web INteraction Design) that we programmed. Designers can thus rapidly prototype geographic Web applications corresponding to their needs