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Dissertations / Theses on the topic 'Micro dépôts'
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Euphrasie, Sébastien. "Dépôts de films actifs épais pour micro-systèmes." Valenciennes, 2002. https://ged.uphf.fr/nuxeo/site/esupversions/5a016950-2a68-47c3-b9f7-2922bb08fe96.
Full textAbstract:
Ce mémoire traite de deux méthodes permettant la réalisation de films actifs épais : la synthèse hydrothermale et le dépôt par Ablation Laser de Microparticules (LAM). Les techniques hydrothermales sont présentées pour mieux comprendre la synthèse de films de PZT. Ses avantages sont la croissance (à T<200ʿC) de films de PZT (5-30 æm d'épaisseur) sur des substrats de Ti non-plans. L'importance de la mise en solution est soulignée. Une étude, notamment par EXAFS, nous renseigne sur le gel précurseur. Des caractérisations piézoélectriques, diélectriques et ferroélectriques sont aussi exposées. Le dépôt par LAM consiste en la formation de films (1-100 æm d'épaisseur) par l'impact, à température ambiante, de nanoparticules produites par ablation laser d'un aérosol de microparticules. Le dépôt de films par l'ablation laser de cibles plates et le matériel utilisé par le LAM sont présentés. Les premiers dépôts de films actifs (PZT et Terfenol-D) et leurs caractérisations sont alors étudiésThis dissertation deals with two methods of obtaining thick active films: the hydrothermal synthesis and the deposition by Laser Ablation of Microparticles (LAM). Hydrothermal techniques are presented to have a better understanding of the phenomena occurring during hydrothermal synthesis of PZT films. The advantage is to grow (at T<200ʿC) PZT films (5-30 thick) on non-planar titanium substrates. The importance of the way of putting precursors into the solution is stressed. A study, using in particular EXAFS, gives us information about the gel leading to the films. Piezoelectric, dielectric and ferroelectric characterizations are also shown. Deposition by LAM is characterized by the formation of 1-100æm-thick films by impacting nanoparticles made of laser ablation of a microparticles aerosol. Pulsed laser deposition (on flat target) and the apparatuses used by LAM are described. First film depositions of active material (PZT and Terfenol-D) and their characterizations are studied
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Young, Thomas. "Dépôts micro structurés pour la réalisation de capteurs d’activité hydrolytique." Electronic Thesis or Diss., Université de Lille (2022-....), 2023. http://www.theses.fr/2023ULILN062.
Full textAbstract:
La phytase, une enzyme capable d'hydrolyser séquentiellement l'acide phytique en formant des inositols moins phosphorylés et du phosphate, est de plus en plus souvent ajoutée aux régimes alimentaires des animaux afin d'optimiser l'absorption du phosphore par les animaux monogastriques et de réduire sa présence dans les fèces et les sols. À cet égard, la possibilité de mesurer son activité est évidemment d'un intérêt primordial. Cependant, à ce jour, il existe très peu de méthodes permettant de mesurer facilement l'activité de la phytase dans l'industrie. Les principales raisons sont que les techniques actuelles sont chronophages, ne sont pas adaptées aux échantillons d'aliments complexes et utilisent des réactifs dangereux.Dans ce projet de thèse, nous avons proposé de développer un capteur enzymatique innovant dédié à la détection de l'activité de la phytase dans des échantillons complexes en utilisant une méthode de détection directe grâce à la technologie de Zymoptiq. L'acide phytique, substrat de la phytase, possède de nombreuses charges négatives qui peuvent interagir avec des polymères chargés positivement comme le chitosan pour former des complexes. Ce phénomène est bien connu et documenté dans la littérature et constitue la pierre angulaire de notre capteur. Notre capteur est basé sur la dégradation de micro dépôts basés sur une structure en réseau de chaînes de chitosan insensibles à l'enzyme et réticulées avec de l'acide phytique lorsqu'ils sont incubés en présence d'activité phytase (FTU/mL).Cependant, pour assurer la stabilité du micro dépôt, une étude systématique a été menée pour mieux contrôler et comprendre tous les phénomènes sous-jacents liés à son assemblage. Cela a aussi permis d'améliorer la sensibilité du capteur développé. Grâce à des versions intermédiaires, nous avons démontré la capacité de notre méthode à mesurer l'activité d'un échantillon de phytase pure de 100 FTU/mL et d'un échantillon d'aliment complexe simulé avec des activités aussi faibles que 20 mFTU/mL. Enfin, après avoir caractérisé le mécanisme d'hydrolyse de l'acide phytique complexé avec le chitosan par la phytase, cette étude nous a permis de proposer une méthode de mesure innovante, sûre et rapidePhytase, an enzyme capable of sequential hydrolysis of phytic acid to lower phosphorylated inositols and phosphate, has been increasingly added to animal diets to optimize phosphorus uptake by monogastric animals and to reduce its presence in faeces and soils. In this respect, the ability to measure its activity is obviously of primary interest. However, to date there are very few methods available to easily measure phytase activity in industry. The main reasons are that current techniques are time consuming, not suitable for complex feed samples and use hazardous reagents.In this thesis project, we proposed to develop an innovative enzymatic sensor dedicated to the detection of phytase activities in complex samples using a label-free approach thanks to Zymoptiq's technology. Phytic acid, the substrate of phytase, possesses numerous negative charges that can interact with positively charged polymers such as chitosan to form complexes. This phenomenon is well known and documented in the literature and is the cornerstone of our sensor. Our sensor is based on the degradation of micro deposits-based on a network structure of enzyme-insensitive chitosan chains cross-linked with phytic acid- when incubated in the presence of phytase activity (FTU/mL).However, to ensure the stability of the micro deposit, a systematic study was carried out to better control and understand all the underlying phenomena related to the complexes assembly. This also allows us to tailor our sensor's sensitivity. Through intermediate versions, we have demonstrated the ability to measure the activity of both a pure phytase sample of 100 FTU/mL and a simulated complex feed sample with activities as low as 20 mFTU/mL. Finally, after characterizing the hydrolysis mechanism of phytic acid complexed with chitosan by phytase, this study has enabled us to propose an innovative, safe and time-saving method of measurement
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Taleb, Bendiab Anis. "Micro-capteur optique pour la caractérisation des dépôts de pulvérisation en agriculture." Thesis, Montpellier, 2020. http://www.theses.fr/2020MONTG030.
Full textAbstract:
Le recours aux produits phytosanitaires dans l’agriculture suscite de vifs questionnements compte tenu de leurs effets néfastes sur l’environnement. Différents leviers sont envisageables pour aider les agriculteurs à réduire la quantité de pesticides qu’ils utilisent. L’un de ces leviers consiste à optimiser les rendements de pulvérisation, et donc à pulvériser mieux pour pulvériser moins. C’est dans ce contexte que s’inscrit ce travail de thèse. Il vise à prouver la faisabilité de micro-capteurs optiques à base de guides d’onde RIB, qui permettront à terme une mesure fiable et rapide de la pulvérisation des intrants sur les feuilles des plantes, de sorte à pouvoir l’optimiser. Il se base sur l’hypothèse que le guidage au travers les guides d’onde RIB se trouvera modifié par suite du dépôt de gouttelettes sur leur surface, via l’absorption d’une partie de l’onde évanescente.Des guides d’onde RIB à base de couches minces chalcogénures dont le design a été optimisé par simulation ont été réalisés. Leur réponse vis-à-vis du dépôt de gouttelettes d’eau (principal constituant des pesticides) a ensuite été étudiée. Des expériences menées à la longueur d’onde = 1,55 µm, où le coefficient d’absorption de l’eau est de 50 cm-1, ont permis de confirmer l’hypothèse de départ. Le dépôt de gouttelettes sur la surface d’un guide entraîne bien une diminution de l’intensité lumineuse transmise, diminution d’autant plus importante que le volume et le nombre des gouttes sont importants, résultats en accord avec les simulations. D’autres expériences menées entre 1 et 2 µm ont permis d’étudier la réponse spectrale en sortie du guide, et d’observer à nouveau les effets du dépôt de gouttelettes d’eau, avec apparition des bandes d’absorption caractéristiques de l’eau à 1,45 et 1,9 µm. Une analyse multivariée a par ailleurs permis d’établir un modèle prédictif, permettant de remonter au volume des gouttes déposées, avec une précision de 0,36 µl.Ces premiers résultats prouvent la faisabilité de micro-capteurs optiques pour la détection de gouttelettes et en font une solution potentielle pour aider les agriculteurs à optimiser leurs procédés de pulvérisationThe use of phytosanitary products in agriculture raises serious questions given their harmful effects on the environment. Various levers can be considered to help farmers reduce the amount of pesticides they use. One of these levers consists in optimizing spraying yields, and therefore spraying better to spray less. It is in this context that this thesis work has been carried out. It aims at proving the feasibility of optical micro-sensors based on RIB waveguides, which will eventually allow a reliable and fast measurement of the spraying of inputs on the leaves of plants, so that it can be optimized. It is based on the hypothesis that the guidance through RIB waveguides will be modified following the deposition of droplets on their surface, via the absorption of part of the evanescent wave.RIB waveguides based on chalcogenide thin films whose design has been optimized by simulation have been realized. Their response to the deposition of water droplets (main constituent of pesticides) was then studied. Experiments carried out at wavelength = 1.55 µm, where the water absorption coefficient is 50 cm-1, confirmed the initial hypothesis. The deposition of droplets on the surface of a guide does indeed lead to a decrease in transmitted light intensity, a decrease all the more important as the volume and the number of drops are important, results in agreement with the simulations. Other experiments carried out between 1 and 2 µm allowed to study the spectral response at the output of the guide, and to observe again the effects of water droplet deposition, with the appearance of absorption bands characteristic of water at 1.45 and 1.9 µm. A multivariate analysis also allowed to establish a predictive model, allowing to go back to the volume of the deposited drops, with a precision of 0.36 µl.These initial results prove the feasibility of optical micro-sensors for droplet detection and make them a potential solution to help farmers optimize their spraying processes
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Blin, Antoine. "Du transistor à la puce à ADN : détection électronique de l'hybridation en micro dépôts." Paris 6, 2011. http://www.theses.fr/2011PA066230.
Full textAbstract:
La présente thèse a pour objet d’étudier expérimentalement la détection de biomolécules par effet de champ, dans le cadre de l’utilisation de transistors de type électrolyte / isolant / semi-conducteur. La première partie de la thèse est relative à la détection électronique de l’hybridation d’oligomères sur des réseaux de transistors. L’attachement covalent et l’attachement par fixation poly(L-lysine) de micro dépôts d’oligomères sondes le long des réseaux sont d’abord étudiés. La variation de champ électrostatique induite par l’hybridation d’oligomères cibles sur ces deux types de puces est ensuite mesurée. Enfin, l’implémentation d’une méthode de blocage chimique de la surface permet d’obtenir des mesures répétables de l’hybridation de molécules d’oligomères cibles. La seconde partie est relative à la conception d’une méthode de diagnostic de mutation ponctuelle du gène GJB2 utilisant la détection électronique. Cette méthode comporte deux parties distinctes : (i) production par allèle-spécifique PCR d’une molécule d’ADN marquée par une séquence d’ADN simple brin qui caractérise l’état allélique d’une mutation ponctuelle du génome, (ii) mesure de l’hybridation de cette séquence sur une puce à ADN, par fluorescence et par détection électronique. La troisième partie explore l’effet du matériau isolant à l’interface isolant / électrolyte sur la dérive des transistors et sur la détection électronique de biomolécules
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Arbeltier, Steven. "Optimisation de dépôts de LIPON par pulvérisation magnétron RadioFréquence pour la fabrication de micro-batteries. Modélisation de l'interaction plasma-surface." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLS170/document.
Full textAbstract:
La miniaturisation des batteries est devenue un défi technologique pour certaines industries. Ces micro-batteries, d’une dizaine de micromètres d’épaisseur, ont pour objectif d’alimenter des systèmes de taille réduite. Le LIPON est un des électrolytes envisagés pour leur fabrication. Il est déposé en couche-mince par pulvérisation magnétron radiofréquence de Li₃PO₄ sous plasma d’azote. Cette thèse étudie le comportement des particules au sein du plasma et formant le dépôt. Des mesures expérimentales d’émission optique et de densité électronique ont été mises en place, afin de fournir des données d’entrée et de validation pour différents modèles numériques. Le premier modèle décrit la cinétique réactionnelle au coeur du plasma, en 0D, afin d’identifier les espèces chimiques majoritaires et les réactions dominantes. Ceci a permis de concevoir une cinétique simplifiée pour le second modèle, 2D, traitant le déplacement des espèces chargées dans le plasma et permettant de caractériser la pulvérisation de la cible par les ions, tant au niveau des zones de pulvérisation de leur énergie et angle d’incidence. Les résultats obtenus ont été employés dans un modèle 3D simulant les trajectoires des atomes pulvérisés, afin d’étudier la répartition atomique sur le substrat et de déduire la composition de la couche mince déposée. Des caractéristiques propres à la cible lors de la pulvérisation ont été mises en évidence et confirmées par la comparaison entre les résultats numériques et expérimentauxThe scale reduction of batteries is a real technological challenge for the near future. These micro-batteries, about ten micrometers thick, are used to supply the power for small sized systems. LIPON is one of the most suitable electrolytes considered for industrial scale production. It is deposited in thin-film by radiofrequency magnetron sputtering of Li₃PO₄ in nitrogen plasma. This thesis is focused on particles behavior in plasma and during deposition. Optical emission spectroscopy and electron density measurements have been performed, to provide data used as input or validation for several numerical models. The first model describes plasma kinetics in the magnetron reactor, as 0D global model, and helps to identify the main chemical species and important reactions. This information has been useful to define a simplified kinetics for the second model, 2D, dealing with the charged species behavior in the plasma and describing target sputtering by ion bombardment. It provides the sputtered areas, ion energy and impinging angle onto the target. These obtained results have been employed in a 3D model that simulates sputtered atoms transport from the target to the substrate and predicting the thin-film features. Some characteristics of the target during sputtering have been highlighted and confirmed by the direct comparison between numerical and experimental results
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Landreau, Xavier. "Dépôts organosiliciés par torche plasma micro-onde à la pression atmosphérique : de l’échelle micrométrique à l’échelle nanométrique." Limoges, 2012. http://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/7a2a0494-b1c6-4568-a8c9-5c942593c419/blobholder:0/2012LIMO4033.pdf.
Full textAbstract:
Un procédé de dépôt CVD à l’air libre, utilisant une torche micro-onde à injection axiale (TIA), a été développé pour le dépôt de films organosiliciés sur substrats de silicium monocristallins. Les effets et interactions de plusieurs paramètres de réglages de la TIA sur les propriétés physico-chimiques des films ont été déterminés par la mise en oeuvre d’un plan d’expériences de Rechtschaffner. L’analyse des résultats a permis d’établir des modèles expérimentaux ou « fonctions de transfert » liant les variables de dépôt aux propriétés des films. Suite aux analyses mathématique, graphique puis statistique des résultats du plan, complétées par la vérification expérimentale des modèles, plusieurs points d’intérêt particuliers – interactions, corrélation inter-réponses – ont été discutés. Les résultats dégagés ont mis en exergue une influence considérable de la température de surface du substrat. Par la suite, l’effet de cette température de surface sur les propriétés structurales et microstructurales des dépôts a été étudié. Pour ce faire, une analyse minutieuse des bandes associées aux vibrations des liaisons Si-O et –OH a été mis en oeuvre, notamment par un travail de décomposition spectral de FTIR. Ainsi, des informations sur l’organisation atomique dans le volume du matériau, notamment sur la conformation des liaisons Si-O-Si (angle et disparité angulaire) et sur la stoechiométrie ont été extraites. A plus grande échelle, des indications sur la densité, la porosité, et les contraintes au sein des films ont également été obtenues. Les résultats rapportés ont été utilisés pour expliciter les mécanismes de croissance du matériau. La caractérisation du jet plasma par spectroscopie d’émission optique a permis d’extraire des températures de gaz et d’appuyer les hypothèses émises. Enfin, la construction d’un nanocapteur à lecture en fluorescence à partir de nanostructures siliciées auto-organisées sur des substrats de Si(100) et Si(100)/Pt patternés par nanoindentation puis fonctionnalisées par chimie-click a été initiéeA new open air CVD process assisted by a microwave axial injection torch (TIA) has been developed for the deposition of organosilicon coatings on monocristalline silicon substrates. Both main effects of deposition parameters and first-order interactions on the physical & chemical properties of the films have been investigated from a Rechtschaffner design of experiments (DOE). “Response equations” relating the responses with the deposition variables have been obtained. After the mathematical, graphical and statistical analysis of the results, several correlations settings/responses and response/response have been discussed and possible mechanisms that contribute to these relations have been suggested. These results have demonstrated that the substrate temperature plays a major role on the responses. Therafter the effects of the substrate temperature on the structural and microstructural properties of the coatings have been studied more in detail. That way, a thorough FTIR spectroscopy study has been performed through the deconvolution of the IR-absorption spectral curves into elementary profiles. This works has allowed to determinate the kind and the contribution of structural components and estimate the structural arrangement of the constituent atoms. In addition, results have been used to explicit growth mechanisms of the coatings. OES characterization of the plasma has corroborated the emitted assumptions. Finally we have reported on the first steps of a lab-on-chip building through the clickchemistry functionalization of self-organized networked SiOxHyCz nano-islands on Si(100) and Pt/Si(100) substrates patterned by nano-indentation
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Naudin, Florence. "Dépôt chimique en phase vapeur de silice dans une post-décharge micro-onde de grand diamètre : paramètres de dépôts, propriétés des films, diagnostics et modélisation du milieu réactif." Limoges, 2000. http://www.theses.fr/2000LIMO0012.
Full textAbstract:
Des couches minces de silice sont obtenues dans un reacteur pecvd micro-onde de grand diametre, fonctionnant en mode post-decharge, par reaction entre un gaz plasmagene (oxygene) et un gaz precurseur (sih 4/ar). Une etude parametrique permet de determiner un point de fonctionnement (1600 w ; 0,13 mbar ; r = 160 rapport du debit d'oxygene et du silane ; 150\c) conduisant a des films adherents de silice amorphe de densite voisine de la valeur theorique (2,2). Deux diagnostics sont employes pour caracteriser la decharge et la post-decharge. Les especes identifiees par spectrometrie d'emission optique proviennent du gaz plasmagene (o, o 2 + et o 2), de la dissociation du silane (h, sih) et de recombinaisons en phase gazeuse (sio, oh). Les resultats mettent en evidence que la zone de depot n'est pas une reelle post-decharge et qu'il existe des recirculations de gaz precurseur dans le plasma. La temperature du gaz, deduite du spectre rotationnel de la bande atmospherique, est de l'ordre de 650 a 700 k. La densite et la temperature des electrons, mesurees par double sonde electrostatique, precisent que la zone de depot est un domaine transitoire entre la decharge et la proche post-decharge. La modelisation du reacteur comporte deux principales parties distinctes. Une etude aerodynamique, mettant en uvre un code de calcul numerique (estet) en vue d'optimiser l'injection du gaz precurseur et de definir le regime d'ecoulement, montre que l'ecoulement est perturbe et complexe. Un modele electromagnetique, developpe par l'ircom, revele que le champ electrique, principalement reparti dans les gaines electrostatiques et en peripherie du quartz, se propage peu dans la post-decharge. L'excitation choisie assure donc un excellent couplage micro-onde/plasma.
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Younis, Georges. "Modélisation électrique des décharges RF dans des mélanges N2O/He pour applications aux dépôts PECVD utilisés en micro-électronique." Toulouse 3, 2005. http://www.theses.fr/2005TOU30145.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse est consacré à la modélisation du comportement électrique et énergétique des décharges RF à basse pression et température, dans les mélanges N2O/He, sous différentes tensions et pressions. Un modèle particulaire basé sur la technique Monte Carlo couplée à l'équation de Poisson est développé à cette fin. Parmi les résultats de ce modèle, on peut citer, entre autres, la puissance dissipée, le champ et potentiel électriques, les fonctions de distribution, les coefficients et taux de réaction, l'énergie déposée, les paramètres de réaction et de transport ainsi que les densités des particules chargées. Dans le N2O pur comme dans le mélange N2O/He, les rôles des différents processus collisionnels, sur l'équilibre et l'entretien de la décharge, ont été analysés. On a montré que la décharge N2O/He, au moins jusqu'à 85% d'hélium, se comporte comme celle du N2O pur mais avec des énergies moyennes électroniques et ioniques qui augmentent avec le pourcentage d'hélium. L'étude énergétique de la décharge est faite en développant une nouvelle technique de calcul de la puissance, basée sur la comptabilisation des énergies déposées dans le milieu suite à chaque processus collisionnelThis work of thesis is dedicated to the modelling of the electric and energetic behaviour of RF discharges at low pressure and temperature, in the N2O/He mixtures, under different voltages and pressures. A particle model based on the Monte Carlo technique coupled to the Poisson equation is developed to reach this target. Among the results of this model, one can mention, among others, the dissipated power, the electric field and potential, the distribution functions, the reaction coefficients and reaction rates, the deposited energy, the parameters of reaction and transport as well as the densities of the charged particles. In the pure N2O as in the N2O/He mixture, the roles of the different collisional process, on the equilibrium and the maintenance of the discharge, have been highlighted. We showed that the N2O/He discharge, at least until 85% of helium, behave as the one of the pure N2O but with electronic and ionic average energies that increase with the percentage of helium. The energetic study of the discharge is made with the help of a new technique of power calculation, based on the counting of the energies deposited in the medium after every collisional process
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Combettes, Claire. "Découvrir et occuper un archipel : dynamique des relations des premiers habitants au Vanuatu avec le milieu naturel : étude palynologique de dépôts holocènes." Thesis, Paris, Muséum national d'histoire naturelle, 2016. http://www.theses.fr/2016MNHN0003/document.
Full textAbstract:
Les premières migrations ont atteint la région de l’Océanie Lointaine (à l'est des îles Salomon) récemment, autour de 3000 ans BP. De nombreux éléments sont à prendre en compte dans ce processus de déplacement de populations, dont les changements environnementaux. L’installation de l’Homme sur des îles vierges a probablement influencé la faune et la flore insulaires, mais la réponse de la végétation face à la pression anthropique varie d’un site étudié à un autre. Les objectifs de cette recherche ont été de décrire l'influence humaine sur l'environnement depuis les premières migrations, de déterminer l'impact climatique sur ces déplacements de populations et sur la modification des paysages au cours de l'Holocène supérieur ; puis, de caractériser le comportement humain et son adaptation à une île vierge. Pour répondre à cette problématique, deux carottes palustres, prélevées sur l'île d'Efate (au centre du Vanuatu) ont été étudiées : le marais d’Emaotfer et le lac Otas. Afin d’identifier la paléovégétation arborée et herbacée présente autour des sites, j’ai principalement analysé les grains de pollen et les micro-charbons. J’ai également reconstitué les températures et les précipitations passées à l’aide de fonctions de densité de probabilité.Au niveau climatique, ces analyses mettent en évidence une période chaude et humide jusqu'à 3700 ans cal BP. Ensuite, un environnement plus sec se met en place, suite à une augmentation de l'ampleur et du nombre d’évènements El Niño. Entre 1950 et 750-600 ans cal BP, les résultats révèlent un climat plus humide, associé à la diminution de fréquence et d’intensité des El Niño. Les modifications de la végétation du marais d’Emaotfer et du lac Otas illustrent une nouvelle période sèche après 750-600 ans cal BP, que l’on peut associer au Petit Âge Glaciaire.Les populations Lapita ont atteint l'île d'Efate vers 3000 ans cal BP, sous des fréquents et importants El Niño, lorsque les vents d'est se sont arrêtés, favorisant la navigation à voile vers l’est. Ces résultats soutiennent l'hypothèse de migrations vers l'est sous de faibles alizés. Les premiers colons étaient des navigateurs et des pêcheurs-cueilleurs, ils ont eu peu d'impact sur l'environnement. Autour de 1500-1300 ans cal BP, une nouvelle population s’est installée sur le site d’Emaotfer, a développé la culture de plantes médicinales, cérémoniales et alimentaires et a probablement pratiquée l’agriculture sur brûlis. Ce groupe a vécu sous un climat humide, également plus approprié au développement de l'horticulture. Nos résultats montrent la capacité d'adaptation des populations aux nouvelles contraintes environnementales et climatiques. Les résultats issus des analyses polliniques et de micro-charbons livrent des informations assez complètes sur le paléoenvironnement, les relations Homme-climat-végétation et l'émergence de l'impact anthropique. Pour de futures recherches, il serait nécessaire d'obtenir plus de données sur la pluie pollinique d’un maximum de taxons, sur les exigences écologiques des espèces végétales et les paramètres climatiques actuels propre à chaque île, afin de modéliser de façon robuste les paysages, les climats et l’influence de l’Homme sur la dynamique de végétation passée (projet LandCover6k)The first settlers reached the Remote Oceania (east of the Solomon Islands) quite recently, around 3000 yr BP. There are several hypotheses concerning the causes of these migrations, and environmental changes have to be taken into account in the settlement proceeding. The arrival of populations on pristine islands has an influence on the native fauna and flora, but landscape responses to human impact vary for each site examined. The aims of this research are to describe the human influence on the environment since the first migrations, to discriminate the climate impact, which causes theses migrations and the landscape modification during the late Holocene; then, to characterize the human behaviour and adaptation on pristine island. To answer this problem, two palustrine cores, collected in Efate Island (central Vanuatu) were studied: the Emaotfer Swamp and the Otas Lake.I have mainly used pollen and micro-charcoal analyses to reconstruct the arboreal and herbaceous vegetation found around the sites. I have also conducted of past temperatures and rainfalls reconstructions thanks to density probability functions. At the climatic level, these analyses highlight a warm and wet period until 3700 cal yr BP. Then, a increase in magnitude and number of El Niño events caused a drier environment. Between 1950 and 750-600 cal yr BP, the results reveal a more humid climate, associated with the decrease in El Niño frequency and magnitude. The climatic variations recorded by the Otas Lake and the Emaotfer Swamp vegetation show a new dry period after 750-600 cal yr BP, corresponding to the Little Ice Age.Lapita people reached Efate Island ca. 3000 cal yr BP under frequent and sustained El Niño events. During this period, easterly winds stopped and favoured eastward sail. These results support the hypothesis of eastward migrations under low trade winds. The first settlers were seafarers and fishers-gatherers, they had little impact on the environment. A new population settled the Emaotfer Swamp from 1500-1300 cal yr BP, developed medicinal, ceremonial and food plants cultivations and has probably practiced slash and burn agriculture. This group lived under humid climate, also more suitable to the development of horticulture. Our results show the adaptive capacity of populations to new environmental and climatic constraints. The complementary of the pollen and micro-charcoal analyses deliver rather complete information on the palaeoenvironment, the Human-climate-vegetation relations and the emergence of the human impact. For future researches, it will be necessary to obtain more information on the pollen rain for a maximum of taxa, the ecological needs of plant species and the specific climate parameters for each island, to develop a robust model of past landscapes, climates and land-use (project LandCover6k)
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Assaf, Bassam. "Etude du dépôt de micro particules par thermophorèse pour un écoulement laminaire entre deux plaques planes parallèles." Nancy 1, 2002. http://www.theses.fr/2002NAN10007.
Full textAbstract:
Ce travail est une contribution expérimentale et théorique à l'étude des dépôts de micro particules par thermophorèse pour un écoulement laminaire entre deux plaques planes parallèles. Après une approche théorique du phénomène, nous étudions expérimentalement le dépôt de micro particules de chlorure de sodium générées par pulvérisation dans l'air traversant un espace rectangulaire constitué de deux plaques planes parallèles distantes de 0,005 m. Le gradient de température entre les deux plaques est de 26000 K. M-1. Les débits d'air sont choisis pour que l'écoulement soit laminaire. Nous proposons trois types de modélisation permettant d'estimer l'efficacité de dépôt par thermophorèse dont deux modèles analytiques et un modèle numérique. Avec nos conditions opératoires les efficacités mesurées sont faibles et les valeurs trouvées sont compatibles avec les valeurs estimées par le modèle numérique qui représente au mieux la thermohydraulique de la phase gazeuse dans la zone de dépôtThis work is an experimental and theoretical contribution to the study of the deposits of microparticles by thermophoresis for a laminar flow between two parallel flat plates. After a theoretical approach of the phenomenon, we study in experiments the deposit of microparticles of sodium chloride generated by pulverization in air circulates between two flat plates separated by 0,005 m. The thermal gradient between the two plates is 26000 K. M-1. The air flow rate is chooses so that the flow is laminar. We propose three models (two analytical models and a numerical model) to estimate the thermophoretic efficiency of the particles deposit. With our operating conditions, the experimental efficiency is low, the values are compatible with the values estimated by the numerical model which represents better the thermohydraulics of the gas phase in the deposit zone
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Edouard, Magali. "Dosimétrie pour la radiothérapie stéréotaxique par rayonnement synchrotron : D'une vision macroscopique aux considérations microscopiques des dépôts d'énergie." Phd thesis, Grenoble, 2010. http://www.theses.fr/2010GRENS022.
Full textAbstract:
De nombreuses stratégies thérapeutiques sont explorées pour trouver un traitement curatif aux gliomes de haut grade pour lesquels il n'existe pas de réelle solution. Parmi ces techniques, la radiothérapie apporte une réponse significative mais limitée par un effet différentiel insuffisant pour éradiquer la tumeur tout en préservant les tissus sains. La radiothérapie stéréotaxique par rayonnement synchrotron permet d'augmenter cet effet différentiel en augmentant localement la dose de rayonnement au niveau de la tumeur, par l'effet synergique d'une irradiation avec des rayons-X de basse énergie (< 100 keV) en présence d'un élément lourd préalablement incorporé à la tumeur. Ce travail de doctorat s'inscrit dans le cadre de la préparation des essais cliniques de radiothérapie stéréotaxique prévus au synchrotron de Grenoble. Le premier objectif de ce travail a été l'optimisation des paramètres l'irradiation basée sur une étude dosimétrique globale des plans de traitement. Nous avons notamment montré l'intérêt d'utiliser un nombre fini et apparié de faisceaux correctement pondérés pour homogénéiser la dose dans la tumeur. La suite de ces travaux a consisté en l'étude de la répartition des dépôts d'énergie à l'échelle cellulaire prenant en compte la distribution fine de l'élément lourd dans le tissu (micro-dosimétrie). Il est en effet crucial que les photoélectrons générés sur les atomes lourds, qui restent dans l'espace extracellulaire dans le cas des agents de contraste iodés, puissent atteindre les cibles cellulaires. Cette approche microdosimétrique a été comparée à des résultats de survie cellulaire obtenus in vitro, soit sur un modèle cellulaire 3D (cellules tumorales cultivées sous forme de sphéroïdes), soit sur des cellules irradiées en suspension dans un milieu iodéNumerous therapeutic strategies are currently being evaluated to find a curative treatment for high grade glioma. Among them, radiation therapy is partially effective but limited by the insufficient differential effect that can be reached between the dose delivered to the tumor compared to the one received by the healthy tissues. Synchrotron stereotactic radiotherapy aims at increasing this differential effect with a localized dose boost obtained by low energy x-rays stereotactic irradiations (< 100 keV) in presence of heavy elements restricted to the target area. This PhD work takes place in the general context of the future clinical trials foreseen at the European Synchrotron Radiation Facility. The first objective was to optimize the dose delivery to the target, at a macroscopic scale. We have demonstrated in particular that an even number of weighted beams was required to homogenize the tumor dose distribution. Microdosimetry studies were then performed to evaluate the dose delivered at the cellular level, taking into account the fine high-Z element distribution. These theoretical results have been compared to in vitro studies. Cell survival studies were performed using either a 3D glioma model (spheroids) or cells irradiated in suspension in an iodinated medium
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Edouard, Magali. "Dosimétrie pour la radiothérapie stéréotaxique par rayonnement synchrotron : d'une vision macroscopique aux considérations microscopiques des dépôts d'énergie." Phd thesis, Grenoble, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00512664.
Full textAbstract:
De nombreuses stratégies thérapeutiques sont explorées pour trouver un traitement curatif aux gliomes de haut grade pour lesquels il n'existe pas de réelle solution. Parmi ces techniques, la radiothérapie apporte une réponse significative mais limitée par un effet différentiel insuffisant pour éradiquer la tumeur tout en préservant les tissus sains. La radiothérapie stéréotaxique par rayonnement synchrotron permet d'augmenter cet effet différentiel en augmentant localement la dose de rayonnement au niveau de la tumeur, par l'effet synergique d'une irradiation avec des rayons-X de basse énergie (< 100 keV) en présence d'un élément lourd préalablement incorporé à la tumeur. Ce travail de doctorat s'inscrit dans le cadre de la préparation des essais cliniques de radiothérapie stéréotaxique prévus au synchrotron de Grenoble. Le premier objectif de ce travail a été l'optimisation des paramètres l'irradiation basée sur une étude dosimétrique globale des plans de traitement. Nous avons notamment montré l'intérêt d'utiliser un nombre fini et apparié de faisceaux correctement pondérés pour homogénéiser la dose dans la tumeur. La suite de ces travaux a consisté en l'étude de la répartition des dépôts d'énergie à l'échelle cellulaire prenant en compte la distribution fine de l'élément lourd dans le tissu (micro-dosimétrie). Il est en effet crucial que les photoélectrons générés sur les atomes lourds, qui restent dans l'espace extracellulaire dans le cas des agents de contraste iodés, puissent atteindre les cibles cellulaires. Cette approche microdosimétrique a été comparée à des résultats de survie cellulaire obtenus in vitro, soit sur un modèle cellulaire 3D (cellules tumorales cultivées sous forme de sphéroïdes), soit sur des cellules irradiées en suspension dans un milieu iodé.
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Laporte, Julie. "Etude et modélisation de l'endurance électrique de micro-contacts soumis à des sollicitations de fretting-usure : caractérisation de nouveaux dépôts base Argent." Thesis, Lyon, 2016. http://www.theses.fr/2016LYSEC034/document.
Full textAbstract:
L’instrumentation de plus en plus poussée des systèmes mécaniques (aéronautique, automobile,…) impose une utilisation croissante des connecteurs électriques. Cependant, leur environnement de fonctionnement (sollicitations chimiques et vibratoires) peut entrainer une dégradation plus ou moins sévère des contacts électriques limitant ainsi le passage du courant. Pour limiter cette dégradation et assurer la stabilité des connexions, des revêtements d’or sont couramment appliqués au niveau des contacts. Cependant, la conjecture économique et le coût très élevé de l’or nécessite de trouver une alternative moins chère. Parmi les métaux conducteurs, l’argent est aujourd’hui le meilleur candidat. L’objectif de cette thèse est donc d’étudier la réponse électrique et l’endommagement de dépôts argent soumis à des sollicitations de fretting. Pour cela, ces travaux de recherche ont été abordés selon trois axes. Le premier axe a permis une étude complète d’un contact homogène argent/argent afin d’identifier les mécanismes de dégradation responsables de la rupture électrique aussi bien en fretting qu’en glissement alterné. Il a aussi été possible, par une approche énergétique, de mettre en place un modèle prédictif permettant d’extrapoler les durées de vie du contact selon différents paramètres de chargement. Une étude complémentaire a également montré l’impact d’une atmosphère corrosive à base de soufre sur les contacts électriques en argent. Le second axe a permis, quant à lui, d’étudier le comportement tribologique et électrique de nouveaux matériaux à base d’argent développés dans le but de remplacer les dépôts dorés. L’analyse de ces contacts homogènes a permis de mettre en évidence les mécanismes de dégradation et les comportements mécaniques des contacts soumis à des environnements humides. Dans le dernier axe, une étude a été menée sur ces mêmes matériaux à base d’argent mais en configuration hétérogène contre un dépôt d’or afin d’identifier le comportement tribologique et électrique de ces contacts quand ils sont composés par des matériaux avec des propriétés similaires ou opposéesAdvanced instrumentation in mechanical systems (aeronautical, automobile etc…) goes hand in hand with an ever increased use of electrical connectors. However, the unfavorable operating environment (chemical attack and vibrational loads) causes more or less severe degradation of electrical contacts, which in turn perturbs their electrical conductivity. Gold plating is usually applied in electrical contacts in order to limit damage and to ensure connector stability. However, economic constraints and the high cost of gold require cheaper alternatives. Amongst conductive metals, silver is the best candidate. Hence, the purpose of this PhD project is to investigate the electrical response and the degradation of silver coatings when subjected to fretting loadings. The study is divided into three main research axes. The first axis consists in realizing a complete study of a homogeneous silver/silver contact in order to identify the degradation mechanisms that are responsible for the electrical failure, both in fretting loadings and reciprocating sliding. It was possible to formalize a predictive model, using an energy density approach, allowing to extrapolate the lifetime of the contact as a function of various loading parameters. A complementary study also showed the impact of a corrosive sulfur atmosphere on these electric contacts. As part of the second research axis, an investigation of the tribological and electrical behavior of novel silver-based materials, solely synthesized as a gold replacement, was performed. The analysis of these homogeneous contacts allowed to explain the degradation mechanism and the mechanical behavior of these contacts when subjected to a wet environment. In the last research axis a study was led on the same silver-based materials but in a heterogenous configuration against a gold coating in order to identify the tribological and electrical behavior of these contacts when composed by materials with similar or opposite properties
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Renaud, Lionel. "Réalisation d'alliages de surface par fusion laser de dépôts de Nickel et Nickel + Chrome sur acier doux : caractérisation micro structurale et électrochimique." Lyon, INSA, 1990. http://www.theses.fr/1990ISAL0082.
Full textAbstract:
Des alliages de surface ont été réalisés par fusion,à l'aide d'un laser au dioxyde de carbone de forte puissance, de différents pré-dépôts avec une partie du substrat en acier doux. Trois types de dépôts ont été utilisés : du nickel chimique (contenant du phosphore), du nicke1 chimique contenant des carbures de chrome et des bi-dépôts constitués d'une couche de nickel (chimique ou électrolytique) recouverte d'une couche de chrome. La faisabilité d'alliages de surface sains, sans fissure ni porosité, à partir des différents dépôts a été montrée. Une étude micro structurale détaillée de ces alliages, réalisée à l'aide de différentes techniques de caractérisation, a révélé une microstructure dendritique très fine avec ségrégation du phosphore, lorsqu'il est présent, dans 1es espaces inter dendritiques. Le comportement électrochimique des alliages de surface réalisés a été étudié dans différentes solutions salines. Avec le premier type de dépôt, ces alliages ont montré une résistance à la corrosion semblable à celle du nickel chimique mais en ayant une bien meilleure adhérence avec le substrat. La présence du chrome a pour but d'augmenter la résistance à la corrosion (en particulier l'aptitude à la passivation) des alliages de surface. Avec le deuxième type de dépôt cette amélioration est resté limitée car la concentration en chrome en solution solide était trop faible. Avec le troisième type de dépôt les alliages de surface ont montré une résistance à la corrosion élevée, particulièrement lorsque le dépôt de nickel est électrolytique. Une analyse économique simplifiée a permis de mettre en évidence les principaux facteurs influant sur le coût du traitement[Surface alloys have been realized by laser melting of different per-deposits on a mild steel, using a high power carbon dioxide laser. Three types of coatings have used electron-less nickel (containing phosphorus), electron-less nickel containing chromium carbides and duplex coatings made of a nickel electron-less or electrolytic layer covered by a chromium one. Surface alloys of good qua1ity, without crack or porosity can be obtained with these deposits. A detailed micro structural study, using different characterization techniques, has been performed and revealed a fine dendrite micro-structure. Phosphorus, when present, was segregated in the inter dendrite spaces. The electro-chemical behavior of the obtained surface alloys has been tested in various saline solutions. With the first type of predeposit, surface alloys exhibited a carrosion resistance similar to that of electron-less nickel but with a much higher adherence with the substrate. The presence of chromium was expected to increase the corrosion resistance of surface alloys (especially passivation ability). With the second type of predeposit this increase was limited due to the low sol id solution chromium concentrations obtained. With the third type of predeposit the obtained surface alloys exhibited a high corrosion resistance, especially with electrolytic nickel coating. A simplified economical analysis allowed to evidence the main factors having an influence on the cost of the treatment. ]
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Chafik, Khalid. "Etude thermodynamique et structurale de la formation des dépôts minces isolants sur silicium pour la micro-electronique. : Application au systeme NH3/Silicium monocristallin." Lyon, INSA, 1994. http://www.theses.fr/1994ISAL0040.
Full textAbstract:
Les dépôts minces isolants sur silicium occupent une place essentielle dans la mise au point des structures (en particulier des mémoires) utilisées en micro-électronique sur silicium. Depuis le tout début de l'étude des couches minces isolantes sur silicium, plusieurs auteurs ont porté leur attention sur les réactions chimiques qui pouvaient se produire pendant la formation de l'isolant. Généralement, ces études ont utilisées des modèles assez éloignés de la réalité chimique, et les phénomènes de croissance de ces couches isolantes restent encore mal expliqués. Nous avons donc décidé d'aborder la formation de films minces isolants. Du point de vue de la réaction chimique et nous avons développé une approche thermodynamique et structurale du problème. Étant donné le grand nombre de réactifs chimiques pouvant être utilisées pour déposer des couches minces isolantes sur silicium, nous avons initialement limité notre étude à la formation dl nitrure(s) de silicium sur du silicium monocristallin (100)-(2xl) en utilisant l'ammoniac NH3 comme gaz nitrurant. Nous avons développé un modèle de surface tenant compte à la fois de considérations cristallographiques et de calculs de thermodynamique clas~ique. Le modèle montre que la surface de silicium est fortement modifiée, non seulement sur le premier plan, mais aussi en profondeur : deux plans de silicium contiennent de l'azote. Le modèle est en très bon accord avec ce qui a été observé expérimentalement dans la littérature. Il montre aussi que la croissance du nitrure ne peut pas être homogène et qu'ainsi, le modèle de PRIGOGINE ne peut pas s'appliquer. Nous avons repris et améliorer le modèle en utilisant des programmes de calculs d'éventualité de réactions chimiques par minimisation de l'enthalpie libre. Ces calculs confirment les résultats initiaux. Ils apportent des précisions quant aux espèces formées à hautes températures. La validité des modèles alliant étude structurales et thermodynamiques classiques est discutée[Thin insulating films on silicium are of great interest for the fabrication of structures (namelly memories) used in microelectronics on silicon. Since the very beginning of the study of thin insulating layers deposition on silicon, several authors have paid attention to the chemical reactions that could occur during the layer formation. Generally, these studies have used models very far from a chemical reality. Th us, we have decided to investigate the formation of thin insulating layers from the point of view of the chemical reaction, and we have developed a thermodynamical and structural approach of the problem. Due to the vast number of chemical reagents which can be used to deposit insulating films on silicon, we have initially limited our study to the formation of silicon nitride on monocrystalline silicon (100)-(2xl) using ammonia NH3 and as the nitridation gas. We have developed a surface model taking into account both crystallographic considerations and classical thermodynamics computations. The model shows that the silicon surface is strongly modified, nor only on the first plane, but somewhat in the bulk : two planes of silicon contain Nitrogen. The model is in very good agreement with what has been observed experimentally in the literature. It also shows that the nitride growth cannot be homogeneous and that thus, the Prigogin model cannot be applied. We have completed and improved our model using computation programs which help determine the eventuality of chemical reactions by means of Gibbs free energy minimization. These computations confirm our initial results. They give more information concerning the species which are formed at high temperature. The validity of models amalgams ting structural and classical thermodynamics studies are discussed. ]
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Diers, Mathieu. "Conception, étude et optimisation de nouvelles sources plasma à la résonance cyclotronique électronique. Application aux dépôts par voie chimique et par pulvérisation." Phd thesis, Université de Grenoble, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00782845.
Full textAbstract:
Le groupe HEF (Hydromécanique Et Frottements), premier équipementier et façonnier français en traitements de surface par plasmas hors microélectronique, utilise dans ses procédés industriels des sources plasma micro-onde multi-dipolaires fonctionnant sur le principe de la résonance cyclotronique électronique pour la réalisation de dépôts de type DLC par PACVD, et pour l'assistance ionique à la croissance de couches CrN par pulvérisation magnétron réactive. Suite à la présentation de l'utilisation de ces sources pour des dépôts de DLC et des ajustements nécessaires pour leur mise en œuvre industrielle, les travaux de cette thèse portent sur le développement de nouvelles sources plasma micro-onde en vue d'améliorer l'uniformité des traitements de surface dans le volume du réacteur ainsi que la productivité des réacteurs plasma pour le dépôt de ces couches. Les résultats obtenus sont intéressants puisque le développement d'une source étendue a permis d'augmenter la vitesse de dépôt des couches DLC sans dégradation des propriétés mécaniques et d'obtenir une uniformité similaire à celle obtenue avec les sources multi-dipolaires en utilisant deux fois moins d'applicateurs micro-onde. Les réflexions portant sur l'amorçage du plasma ont permis d'identifier les voies d'amélioration de cette source pour valider son utilisation en milieu industriel. L'utilisation de cette source étendue pour l'assistance ionique à la croissance de couches telles que le nitrure de chrome CrN par pulvérisation magnétron réactive a démontré un potentiel intéressant en termes de propriétés mécaniques obtenues et a permis d'identifier des axes de développement de cette configuration.
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Leloup, Marine. "Etude expérimentale du comportement des aérosols et de leurs dépôts dans un élévateur à godets : impact sur la contamination croisée en alimentation animale." Phd thesis, Ecole des Mines de Nantes, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00731654.
Full textAbstract:
La problématique des contaminations croisées (transfert inter-lots de micro-ingrédients : additifs et/ou produits médicamenteux) dans le secteur de l'alimentation animale est entrée, depuis quelques décennies, au cœur des préoccupations de la profession. Ce phénomène se décompose en 2 phases : le dépôt de particules par un lot de fabrication et sa récupération par le/les lot(s) suivant(s). Plusieurs études expérimentales, ont incriminé l'élévateur à godets post-mélangeur dans l'augmentation du niveau de contamination d'une ligne de fabrication. Cet appareil de manutention achemine verticalement des mélanges pulvérulents de diverses matières premières, pouvant contenir, en particulier, des additifs ou des produits médicamenteux. L'objectif de ces travaux est de comprendre dans quelles mesures cet appareil est source de transfert inter-lots, et quels paramètres liés au procédé entrent en jeu. Plusieurs outils ont été mis en place et la réalisation d'un plan d'expériences a permis de mettre en lumière l'impact de certains facteurs sur la contamination croisée :d'une part, le mode de vidange (lié à la vitesse de la sangle) en tête de l'élévateur et l'angle de la bavette de jetée agissent sur la quantité de micro-ingrédient déposée lors du passage d'un lot, et d'autre part, l'espace autour des godets, modifie la capacité du lot suivant à collecter les reliquats.Ces informations définissent une position optimale des paramètres de l'élévateur qui, sur pilote, réduit le niveau de contaminations croisées de 9 à 7 %. Enfin, des observations des champs de vitesses pendant la jetée du produit ont apporté de éléments de compréhension sur mouvements d'air et d'aérosols à l'origine des contaminations.
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Bourdoiseau, Jacques-André. "Rôle des espèces sulfures sur le comportement d’un acier non allié en milieu de stockage des déchets radioactifs de type C : interaction sulfures / produits de corrosion." Thesis, La Rochelle, 2011. http://www.theses.fr/2011LAROS328/document.
Full textAbstract:
Ce travail de doctorat concerne le stockage des déchets radioactifs à vie longue et haute activité en site géologique profond. Dans le concept actuellement retenu par l’Andra (Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs), c’est une enveloppe en acier non allié, appelée « surconteneur », qui sera au contact de l’environnement. Dans les conditions anoxiques où se retrouvera l’acier après une période initiale relativement courte, des vitesses de corrosion très faibles sont attendues, ce qui garantirait l’intégrité du surconteneur pour des millénaires. Cependant, il n’est pas exclu que des bactéries sulfurogènes puissent se développer à proximité ou au contact du surconteneur et modifier localement la cinétique de la corrosion via les espèces sulfures produites par leur métabolisme. L’objectif de cette thèse consistait à améliorer notre compréhension du système de corrosion constitué de l’acier, de sa couche de rouille essentiellement composée de sidérite FeCO3 et d’un électrolyte sulfuré.Pour ce faire, il a été nécessaire dans un premier temps de caractériser par microspectroscopie Raman les sulfures de fer impliqués dans les processus de corrosion et d’étudier les mécanismes de leur formation et de leur transformation dans différentes conditions de concentration en Fe(II) et S(-II), de pH, de température et d’oxygénation. Il a pu être démontré que le spectre Raman de la mackinawite FeS, composé qui précipite à partir de Fe(II) et S(-II) dissous dans toutes les conditions considérées ici, évoluait avec la cristallinité et l’oxydation du composé. Par ailleurs, les mécanismes de l’oxydation à 80°C en milieu acide anoxique de la mackinawite en greigite Fe3S4 ont pu être décrits. Cette étude a permis de démontrer que les sulfures de fer souvent présents sur les objets archéologiques ferreuxissus de milieux anoxiques sont soit de la mackinawite, soit étroitement apparentés à la mackinawite.Dans un deuxième temps, nous avons étudié la formation de produits de corrosion carbonatés par polarisation anodique d’électrodes d’acier à température ambiante dans des électrolytes désaérés à base de NaHCO3. Les conditions expérimentales permettant d’obtenir la sidérite ont été re précisées et utilisées pour synthétiser des couches modèles de FeCO3 sur acier. Par ailleurs, il a été observé que la rouille verte carbonatée était le principal produit se formant aux faibles concentrations en espèces carbonates (0,003 et 0,1 mol L-1 par exemple),la sidérite se formant aux fortes concentrations (0,5 et 1 mol L-1). Les conditions permettant la formation de la chukanovite, l’hydroxycarbonate de Fe(II) de formule Fe2(OH)2CO3, n’ont pas pu être explicitées, même si cette phase a été obtenue dans un électrolyte contenant à la fois des ions SO42- et HCO3- à la concentration de 0,03 mol L-1.Enfin, les interactions entre sulfures et produits de corrosion ont été étudiées. La sidérite, la lépidocrocite et la goethite sont toutes réactives vis-à-vis des sulfures. Ainsi, il apparaît clairement que les espèces sulfures produites par les BSR devraient interagir avec la couche de produits de corrosion avant d’interagir avec le métal sous-jacent. Les tests effectués sur des analogues archéologiques du 16ème siècle, immergés deux mois dans des solutions sulfurées en conditions anoxiques ont permis de le démontrer. Le principal effet de cette immersion a été la formation de sulfures de fer à l’interface entre la couche dense de produits de corrosion, essentiellement constituée de sidérite, et le milieu transformé, zone où s’entremêlent les minéraux propres au sol et ceux produits par la corrosion du fer. Les espèces sulfures n’ont pas été détectées au voisinage immédiat de la surface du métalThis PhD work deals with the nuclear waste disposal. In France, it is envisaged byAndra (French national radioactive waste management agency) that high-level radioactivewastes will be confined in a glass matrix, stored in a stainless steel canister, it self placed in a carbon steel overpack. The wastes will then be stored at a depth of ~500 m in a deep geological repositery, drilled in a very stiff (indurated) clay (argillite) formation. The kineticsof corrosion expected for the overpack in this disposal concept are low and will stay low if the somehow protective rust layer that will develop initially on the steel surface remains undamaged. Local changes of the physico-chemical conditions may however degrade this layer and induce accelerated kinetics of corrosion. In particular, the growth of sulphate reducing bacteria (SRB) close to the steel overpack cannot be excluded and the sulphid especies these micro-organisms produce may modify the corrosion process. The aim of this work was then to achieve a better understanding of the corrosion system constituted with steel, its rust layer mainly made of siderite FeCO3, and a sulphide-containing electrolyte.First, it proved necessary to characterise the iron sulphides involved in the corrosion processes by Raman micro-spectroscopy so as to study their formation and transformation mechanisms in various conditions of Fe(II) and S(-II) concentration, pH, temperature andaeration. It could be demonstrated that the Raman spectrum of mackinawite FeS, thecompound that precipitated in any case from dissolved Fe(II) and S(-II) species with the experimental conditions considered here, depended on the crystallinity and oxidation state.Moreover, the mechanisms of the oxidation of mackinawite into greigite Fe3S4 in acidicanoxic solutions at 80°C could be described. Finally, iron sulphides, often present on archaeological artefacts, could be identified using Raman micro-spectroscopy. The compounds present were mainly mackinawite and greigite.Secondly, to investigate the nature and properties of carbonated rust layers, carbonsteel electrodes were polarised anodically in NaHCO3 electrolytes continuously de-aerated byan argon flow. The experiments were performed at room temperature. The carbonated greenrust was observed to form at 0.003 and 0.1 mol L-1 NaHCO3 whereas FeCO3 was obtained atthe largest concentrations (0.5 and 1 mol L-1). Additional experiments were performed similarly in solutions of NaHCO3 and Na2SO4. Chukanovite, the Fe(II) hydroxycarbonate with formula Fe2(OH)2CO3, could be obtained in solutions containing 0.03 mol L-1 of eachsalt.Finally, interactions between sulphide species and corrosion products were studied.Siderite, goethite and lepidocrocite proved to be reactive towards sulphide. So, it seems clear that sulphide species produced by SRB should interact with the rust layer before to reach the metal underneath. Tests were performed with ferrous archaeological artefacts immersed 2months in anoxic sulphide-containing electrolytes to demonstrate it. The main effect of theimmersion was the formation of iron sulphide at the interface between the dense corrosion products layer, mainly constitute of siderite, and the transformed medium, where minerals ofthe soil are mixed with corrosion products. Sulphide species were not detected at the vicinityof the iron surface
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Bou, Pierre. "Dépôt de diamant par CVD assistée par plasma micro-onde." Orléans, 1991. http://www.theses.fr/1991ORLE2061.
Full text
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Vérité, Marc. "Etude de dépots de ferrite pour dispositifs intégrés micro-ondes non réciproques." Limoges, 2002. http://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/88d2bfa0-11e2-4e82-a478-a02d532d3c37/blobholder:0/2002LIMO0026.pdf.
Full textAbstract:
Cette thèse a permis d'optimiser les propriétés de couches épaisses d'hexaferrite de baryum, obtenues par évaporation au canon à électrons, en vue de la conception d'un circulateur intégré en technologie MMIC. Cette étude montre que lorsque la température des substrats est de 700°Cles dépôts sont cristallisés. Selon les conditions d'évaporation il est possible d'observer soit la phase pure : BaFe12O19, soit un mélange de phases : BaFe12O19 + BaFe2O4. De plus, nous constatons une orientation préférentielle dans le plan de la couche. Les propriétés magnétiques mesurées sont acceptables pour l'application visée. Nous avons aussi mis en évidence un phénomène d'évaporation préférentielle qui ne permet pas de réaliser un transfert stoechiométrique du lingot aux substrats. La solution envisagée est de s'équiper d'un bâti d'évaporation comportant plusieurs sources différentes. Enfin, nous nous sommes intéressés à la méthode des plans d'expériencesDuring this thesis, barium hexaferrite thick films properties have been optimized. Films are realized by electron beam evaporation and the final goal is to make an integrated circulator functionning at 70 GHz. We have observed that the layers are crystallized when substrates temperature is equal to 700ʿC, with in-plane preferential orientation. Moreover, we have observed a pure BaFe12O19 phase or a mixture of phases : BaFe12O19 + BaFe2O4. All measured magnetic properties are acceptable for the application. We have also observed a preferential evaporation phenomenon. The solution consists to use a three beams evaporation system to evaporate separately barium oxide and iron oxide to control the iron on barium ratio. Finally, we have investigated the Thaguchi method
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Duchanoy, Christophe. "Étude des phénomènes de transfert dans un procédé de micro-électrodéposition." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1999. http://www.theses.fr/1999INPL098N.
Full textAbstract:
La miniaturisation des circuits imprimés ou d'autres objets de petites dimensions tels que micromoteurs, micro-bobines ou micro-injecteurs, est devenue un critère de production incontournable dans de nombreux secteurs industriels pour le débouché de nombreux biens de consommation courante. Dans ce cadre, cette thèse directement inspirée d'un cas industriel, présente une étude réalisée en trois parties permettant de mieux cerner les phénomènes mis en jeu lors d'un procédé de microélectrodéposition. La première partie est dédiée à l'étude, par voie numérique, des distributions de potentiels et des phénomènes de déposition de cuivre à la surface de micro-structures. Cette étude s'est plus particulièrement concentrée d'une part, sur l'effet des micro-structures sur la distribution de potentiel et d'autre part, sur les conditions opératoires, (écoulement du fluide électrolytique et fraction de courant imposée), qui influencent la distribution de courant à la surface des micro-motifs. La deuxième partie concerne l'étude de la faisabilité d'une maquette agrandie permettant la détermination par voie expérimentale de la densité de courant locale à la surface de la géométrie. Se pose alors la question de conditions de géométrie et de fonctionnement de cette maquette agrandie afin qu'elle puisse être parfaitement représentative du micro-système de départ. Dans ce but, nous avons entrepris une étude adimensionnelle de l'extrapolation au moyen des différents nombres adimensionnels régissant les phénomènes d'écoulement et de transport. Enfin, la troisième partie est consacrée à l'étude expérimentale de la convection naturelle engendrée lors d'un processus d'électrodéposition à la surface d'électrodes longues et fines pouvant représenter des pistes électroniques.
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Del, Puppo Hélène. "Dépôt chimique en phase vapeur d'oxyde de silicium dans une post-décharge micro-onde." Limoges, 1992. http://www.theses.fr/1992LIMO0177.
Full textAbstract:
Des melanges o#2/sih#4 et n#2o/sih#4 ont ete utilises pour deposer sio#2 dans une post-decharge micro-onde a basse temperature (<450c) et forte vitesse de depot. Dans un premier temps, une procedure de nettoyage in situ de la chambre de depot a ete mise au point. Il s'agit de graver l'oxyde depose sur les parois par un plasma radio-frequence de nf#3. Cette procedure n'influe pas sur les proprietes des films pourvu qu'une sequence de passivation de la chambre suive l'etape de nettoyage. Ensuite, la reactivite des deux gaz oxydants a ete comparee grace a l'etude des cinetiques de croissance et des proprietes des films (composition, contraintes. . . ) en faisant varier les parametres de depot (temperature, pression, rapport r des debits des gaz reactifs). L'etude cinetique a revele que le mecanisme de croissance est independant de la nature du melange gazeux utilise (o#2/sih#4 et n#2o/sih#4). La vitesse de depot est controlee par la diffusion d'une espece oxygenee dont la nature n'a pas ete determinee. En ce qui concerne les proprietes des films, les deux parametres principaux sont la temperature et le rapport r. Des couches denses, exemptes de liaisons si-h (ir), deposees a 7000 a/min, peuvent etre obtenues des 300c si r excede 20. Une etude detaillee de la composition (xps, rbs, nra, erda) a mis en evidence une influence significative de la nature du gaz oxydant (incorporation d'azote avec le melange n#2o/sih#4) et une relative independance de la stchiometrie vis-a-vis du rapport r. Enfin, le comportement electrique des oxydes a ete etudie en analysant les caracteristiques c(v) de capacites mos. Les films obtenus a partir de n#2o possedent des densites de charge elevees. Ce phenomene est relie a la presence d'azote et/ou a l'irradiation uv qui peut intervenir lors de la croissance. Les oxydes obtenus a partir de o#2/sih#4 possedent des densites de charge satisfaisantes (<10#1#1/cm#2) et font de l'oxygene un meilleur precurseur que n#2o
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Bélaubre, Pascal. "Conception et réalisation d'un microsystème robotisé de dépôt de produits biologiques par microleviers en silicium pour l'élaboration de biopuces." Toulouse, INSA, 2003. http://www.theses.fr/2003ISAT0023.
Full textAbstract:
Les biopuces permettent d'analyser en quelques heures des milliers de séquences (ADN ou protéines) et d'identifier quels gènes répondent à l'action d'une molécule ou sont impliqués dans une maladie. Le travail présenté porte sur la conception et la réalisation d'un système miniaturisé et robotisé de dépôt de produits biologiques par micro-leviers en silicium pour la réalisation de biopuces. Après un descriptif détaillé des différentes techniques pour fabriquer des biopuces, nous expliquons notre démarche et nos objectifs. La combinaison d'une plate-forme de positionnement ayant une précision de 50nm et de micro-leviers en silicium est retenue. La méthode de fabrication est basée sur l'utilisation de ces micro-leviers en silicium et la mise en place d'une technique de dépôt par contact direct entre ces outils et le support de la biopuce. Le dépôt s'effectue par capillarité. L'originalité de notre travail repose sur les dimensions géométriques (dépôts de quelques microns en diamètre), sur l'utilisation de volumes très faibles (quelques picolitres) donc la réalisation de nombreux spots avec un seul chargement de levier. Un autre avantage réside dans le fait qu'il est possible de produire ces leviers en masse, à faible coût en utilisant une technique de réalisation très simple. L'étude se poursuit sur la validation de cette approche suivant différents aspects: un aspect biologique démontrant la possibilité de réaliser des puces à ADN et à protéines et de déposer différents produits avec un seul et même levier; un aspect mécanique démontrant la compatibilité de notre approche avec les micro- et nano-technologies (utilisation des micro-leviers, positionnement et taille). Puis, le problème du chargement des microleviers est traité: une technique d'électromouillage est tout d'abord utilisée mais son efficacité reste limitée. Elle évolue vers la diélectrophorèse, technique connue pour permettre de transporter des liquides en modifiant l'équilibre des charges, où l'application du champ électrique se fait par des électrodes en aluminium passivées placées le long des leviers. Enfin, l'intégration de piézorésistances sur les leviers permet de détecter le contact avec le support. Ainsi, après le contrôle actif du chargement, on peut réaliser un contrôle actif du dépôt, en garantissant une uniformité dans la force d'appui et le temps de contactBiochips allow to analyze thousands of samples (DNA, proteins) in hours and therefore to know which gene responds to the action of a certain molecule or takes part of a certain disease. Our work is focused on the design and fabrication of a miniaturized and robotized silicon-cantilever-based microsystem for biological sample deposition to elaborate biochips. After an overview of the different methods to fabricate biochips, we describe our goals. The association of a 50 nm precision positionning system and silicon micro-cantilevers was retained. The method is based on direct contact between those cantilevers and the biochip support. The deposition is made through capillary forces. The originality of our work relies on geometric dimensions (spots of a few microns in diameter), the use of minimal amount of biological samples (picoliters), enabling a lot of depositions with a single loading process. Another advantage relies on the mass production process of our cantilevers which makes our system particularly cost effective. Our study focuses on the checking of our approach on different aspects: a biological one showing our capability to realize DNA and proteins chips and deposit various liquids with a single cantilever; a mechanical one demonstrating our system's compatibility with micro- and nano-technologies (use of cantilevers, positioning and size). Then, the loading process of the cantilevers is highlighted: an electrowetting method is firstly used. Then dielectrophoresis which is well known to manipulate liquids is developped through the use of an electric field applied between aluminum passivated electrodes implemented along the cantilevers. Finally piezoresistors located along the cantilevers allow the detection of the contact with the support. Therefore we have an active control of both the loading process and the deposition process in order to waranty uniformity of contact force and contact time
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Hidalgo, Hervé. "Dépôt chimique en phase vapeur de couches minces d'alumine dans une post-décharge micro-onde." Limoges, 2003. http://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/5bf66218-3817-4018-89e7-b6e3ca4d72a0/blobholder:0/2003LIMO0056.pdf.
Full textAbstract:
Des couches minces d'alumine sont réalisées sur des substrats de silicium par dépôt chimique en phase vapeur à partir de TriMethylAluminium (TMA), introduit dans la post-décharge d'un plasma micro-onde d'oxygène. Les films colonnaires et sur-stœchiométriques en oxygène présentent un taux d'hydrogène compris entre 4 et 25 %at. Stabilisant l'alumine gamma à l'échelle nanométrique. Une interphase amorphe de 5 nm d'épaisseur est détectée à l'interface substrat/dépôt. L'étude paramétrique montre qu'un abaissement de pression, une augmentation de polarisation RF et de température du porte-substrat améliorent la qualité des films. Les corrélations entre la composition en espèces radiatives de la phase gazeuse et les propriétés des films sont complexes. Des outils statistiques ont été utilisés en vue de l'optimisation du procédé. Le rôle des paramètres les plus importants (pression, polarisation, température, distance injecteur/substrat) sur les propriétés des films est étudié par un plan d'expériences de surfaces de réponses. Enfin, la recherche de traceurs de qualité dans la phase gazeuse a été conduite par analyses en composantes principalesAlumina thin films were deposited on silicon substrate by chemical vapor deposition using an organometallic precursor (trimethylaluminium) introduced in the afterglow of oxygen microwave plasma. Columnar and oxygen over-stoichiometric films presented hydrogen content between 4 and 25 at. % which stabilized gamma alumina at the nanometric scale. An amorphous interphase (5 nm-thick) was detected at the substrate/coating interface. Parametrical study pointed out that lower pressure, higher substrate-holder RF bias and elevated substrate temperature improved the film quality. Correlations between the gas phase composition in radiative species and films properties were complex. Statistical tools were used in order to optimize the process. The influence of the most significant parameters (pressure, RF bias, temperature, substrate/injector distance) on the film properties was studied by mean of a response surface design of experiments. Finally, principal component analyses were conducted to identify quality markers in the gaseous phase
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Rayar, Marius. "Dépôt assisté par plasma micro-onde de films diamants dopés au bore : procédé et diagnostics." Lille 1, 2006. https://pepite-depot.univ-lille.fr/RESTREINT/Th_Num/2006/50376_2006_104.pdf.
Full textAbstract:
Ce travail concerne l'étude du procédé de dépôt de films de diamant dopé au bore par plasma micro-onde H2/CH4(1%)!B2H6 (B/C = 0-20000 ppm). En première partie, les espèces B et BH ont été étudiées par spectroscopie optique d'émission en phase gazeuse en fonction du paramètre B/C. La température de gaz, paramètre clé du procédé, a pu ainsi ètre détèrminée, pour différents couples puissance-pression, à partir de la structure rotationnelle de BH (transition A-X). L'absence d'influence du diborane sur les paramètres énergétiques du plasma a autorisé 'la mesure des densités relatives de B et BH à partir des variations de leurs intensités d'émission. Un premier modèle cinétique a été proposé sur la base des variations de ces densités et a permis de mettre en évidence les réactions BHx+H=BHx-l +H2 (x=0-3) et BHx+C2H2 (x=O, 1). En seconde partie, les films monocristallins et polycristallins de diamant obtenus sont étudiés. Si la spectroscopie Raman sur les films monocristallins n'a pu démontrer clairement l'incorporation de bore, la RPE (Résonance Paramagnétique Electronique) pulsée a permis d'observer sa signature. L'étude de l'effet Fano sur les films polycristallins, dû à l'incorporation du bore dans le diamant et observé nettement par spectroscopie Raman, a été réalisée par modélisation. Les mesures par NDP (Neutron Depth Profile) ont permis d'analyser les variations des densités de bore dans le matériau. Les variations des concentrations de bore dans la phase gazeuse, linéaires par rapport à B/C, diffèrent de celles observées (effet de seuil) dans le solide, démontrant ainsi une discrimination des orientations cristallines durant l'incorporation
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Salem, Rania. "Modélisation des plasmas micro-ondes utilisés pour le dépôt de diamant intrinsèque ou dopé au bore." Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2015. http://www.theses.fr/2015USPCD013.
Full textAbstract:
Cette thèse porte sur la modélisation des plasmas micro-ondes en mélanges H2/CH4 et H2/CH4/B2H6, utilisés pour le dépôt de diamant intrinsèque et de diamant dopé au bore. L'objectif est d'établir des modèles de cinétique chimique afin de décrire la phase gazeuse et d'appréhender les limitations des modèles physiques nécessaires à l'étude des plasmas H2/CH4 et H2/CH4/B2H6 fonctionnant à haute densité de puissance (haute pression / haute puissance). L'étude repose sur une approche numérique à travers plusieurs modèles physique (1D et 2D) et chimiques qui permet la description physico-chimique de la phase plasma en fonction de nombreux paramètres expérimentaux (pression, puissance, composition du gaz). Une comparaison des résultats numériques a été effectuée systématiquement avec des mesures de densités intégrées radialement réalisées par TDLAS et OES pour les espèces CH4, CH3, C2H2, C2H4, C2H6, B2H6 et B. Cette comparaison a pour objectif la validation des modèles physiques et des schémas cinétiques. Des écarts significatifs entre le modèle et l'expérience ont révélé une limitation intrinsèque à l'utilisation d'une approche ID radiale pour décrire les propriétés du plasma pour les conditions de haute densité de puissance. L'utilisation d'un modèle 2D fluide conçu à partir du logiciel ANSYS Fluent propose une meilleure description des phénomènes de transport mais ne permet pas de prendre en compte les processus électroniques. L'analyse de la composition chimique des plasmas micro-onde H2/CH4, H2/B2/H6 et H2/CH4/ B2H6 a montré une limitation des schémas cinétiques décrivant ces mélanges par une large gamme de conditions opératoires. En particulier les mécanismes C/B de ces modèles ne reproduisent pas la forte influence observée expérimentalement de l'addition de méthane sur le bore atomique. Enfin une étude numérique sur la distribution spatiale des espèces borées à poximité de la surface est confrontée à des résultats expérimentaux sur le dopage de diamant en fonction de différents paramètres du procédéThis thesis deals with modelling of high power density microware plasmas of H2/CH4 and H2/CH4/B2H6 mixtures used for growing intrinsic and boron-doped diamond films. The aim of this work is to establish chemical kinetic schemes in order to describe the gas phase composition and to manage limitations of physical models of high power density H2/CH4 and H2/CH4/B2H6 plasmas. This investigation relies on a numerical approach using different physical models (ID and 2D) as well as chemical models according to differents experimental parameters (pressures, power, gas composition). Comparisons are carried out with integrated densities of CH4, CH3, C2H2, C2H4, C2H6, B2H6 and B measured by TDLAS and OES in order to validate the models. Significant discrepancies highlight limitation of ID approach for high power density whereas the use of a 2D fluid model (Fluent based) proposes better description of transport phenomena. The chemical analysis of H2/CH4, H2/B2H6 and H2/CH4/B2H6 MW plasmas also shows a limitation of the current kinetic schemes for a wide range of operating conditions. In particular C/B mechanisms do not reproduce the strong influence of methane addition on B. At least, a numerical study of spatial composition of boron species near the substrate is compared to experimental results on doping efficiency
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Bec, Sandrine. "Micro-pyrolyse de couches minces de polymères précurseurs de céramiques." Phd thesis, Ecole Centrale de Lyon, 1992. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00151134.
Full textAbstract:
La pyrolyse d'un polymère précurseur permet de réaliser des dépôts céramiques. Comparé aux méthodes classiques (CVD, PVD), le principe est simple mais la réalisation pose des problèmes importants. On ne parvient pas à élaborer de cette façon des revêtements d'une épaisseur supérieure à environ 0,5 micromètres non fissurés et adhérents. L'objectif de cette étude est la compréhension des phénomènes de fissuration spontanée lors de la transformation par pyrolyse d'un film mince de polysilazane en céramique « SiCN ».Dans un premier temps, l'analyse du comportement de dépôts pyrolysés sous différentes atmosphères est effectuée avec un dispositif de micro-pyrolyse spécialement développé pour cette étude. Il permet d'observer en microscopie optique la surface du dépôt en continu pendant le traitement thermique. Nous mettons ainsi en évidence plusieurs phénomènes pendant le chauffage. En particulier, nous montrons que la fissuration des dépôts se produit pendant la montée en température, vers 580°C sous azote ou sous argon. Des caractérisations chimiques montrent que, dans ces conditions, les dépôts sont du type SiCNO avec une couche oxydée (SiO2) en surface (épaisseur 100 nm environ).
Des modélisations mécaniques issues de la littérature, puis la construction d'un modèle monodimensionnel simple nous permettent de décrire la fissuration et le décollement des dépôts de manière plus quantitative.
La dernière partie de ce travail consiste en la détermination des paramètres principaux qui gouvernent cette fissuration. La caractérisation mécanique des dépôts à différents stades de la transformation du précurseur est effectuée par nanodureté. Nous montrons que la fissuration des dépôts coïncide avec un brutal accroissement des propriétés mécaniques du matériau (dureté et module d'Young) entre 550°C et 650°C, couplé à une augmentation importante du retrait à ces températures. Nous en déduisons que la fissuration résulte de la transition polymère/céramique.
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Bulou, Simon. "Dépôt de couches minces de SiCN par dépot chimique en phase vapeur assisté par plasma micro-onde : caractéristion du procédé et des films synthétisés dans un mélange N2/Ar/CH4/H2/hexaméthyldisilazane." Thesis, Nancy 1, 2010. http://www.theses.fr/2010NAN10107/document.
Full textAbstract:
Les films à base de Si, C et N présentent de très intéressantes propriétés mécaniques, optiques et électroniques. L'objectif de ce travail est de mettre au point le procédé de dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma micro-onde permettant l'élaboration, à partir d'hexaméthyldisilazane (HMDSN), de films minces de SiCN dont l'indice de réfraction et le gap peuvent être modulés en modifiant des paramètres expérimentaux. Un mélange à base de N2/Ar/HMDSN permet le dépôt de films durs, adhérents et transparents. Ceux-ci sont de type SiNx:H avec une faible teneur en carbone (< 20%). L'ajout de CH4 dans le mélange plasmagène ne modifie pas de façon très importante la composition des films mais change fortement leur structure.L'utilisation d?un mélange H2/Ar/HMDSN à la place du mélange N2/Ar/HMDSN aboutit à des films de type SiCx:H avec une teneur en N inférieure à 15 %. Les films ont alors un indice plus élevé (2.15) et un gap modéré (3.5 eV). L'ajout d'une petite quantité de N2 (< 5 %) dans le mélange change radicalement la composition du film. Les films sont alors de type SiNx:H avec un indice de l'ordre de 1.95 et un gap de 4.5 eV. L'indice et le gap peuvent alors être liés au taux de liaisons Si-C dans le film.Ce changement abrupt est probablement dû à deux effets combinés. D'une part, le carbone en phase gazeuse réagit avec l'azote pour former des espèces stables (CN, HCN) qui participent peu à la croissance. D'autre part, Si se lie préférentiellement avec N pour former des films de type SiNx:H. Une modulation des constantes optiques des films de SiCN via le taux de C peut ainsi être réalisée par l'ajout de très faibles quantités de N2 dans le mélange gazeux H2/Ar/HMDSNThin films made of Si, C, and N exhibit promising properties such as high hardness or wide tunable bandgap. This study concerns the deposition of SiCN thin films by MPACVD, whose optical properties can be changed by varying experimental deposition conditions. A gaseous mixture made of N2/Ar/hexamethyldisilazane(HMDSN) allows the synthesis of hard and transparent coating. The deposited material is very close to those of amorphous hydrogenated silicon nitride, with rather low carbon content. Effects on the films of different experimental deposition parameters are explored. CH4 addition to the N2/Ar/HMDSN gaseous mixture does not widely modify the chemical composition but leads to denser and smoother layers. H2/Ar/HMDSN plasma instead of N2/Ar/HMDSN results in thin films with a high C content. Thin film composition is closed to SiCx:H with N content lower than 15 %. Refractive index is high (2.15) and band gap (3.5 eV) is closed to that of SiC material. Addition of a small quantity of N2 (5 %) to the gaseous mixture leads to a sharp atomic composition change. The deposited material is closed to SiNx:H and exhibits a refractive index of 1.95 and a bandgap of 4.5 eV. These large modifications could be related to Si-C cross-links density. This dramatic change is probably due to two combined effects. On one hand, carbon in gaseous phase reacts with nitrogen and produces stable products, in particular CN and HCN. On the other hand, Si preferentially links with N than with C what results in material close to silicon nitride. Wide modifications of SiCN thin films optical properties can thus be obtained by adding very low N2 flow in H2/Ar/HMDSN plasma
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Quemper, Jean-Marie. "Croissance électrolytique sélective de métaux : application à la fabrication de micro-objets tridimensionnels." Paris 11, 2001. http://www.theses.fr/2001PA112222.
Full text
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Lauque, Pascal. "De la couche sensible au système :dépôt par plasma froid et capteurs de gaz." Habilitation à diriger des recherches, Université Paul Cézanne - Aix-Marseille III, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00428567.
Full textAbstract:
Mes activités de recherches sont regroupées en trois parties principales allant de la couche sensible jusqu'au système. La première partie porte sur les plasmas froids. Le plasma, en tant que milieu physiquement et chimiquement très réactif, a essentiellement été utilisé pour le dépôt de couches minces, mais a aussi servi d'outil de caractérisation de surface ou encore de traitement de gaz. La deuxième partie traite du développement d'un capteur de gaz à partir du dépôt de la couche sensible jusqu'au dispositif. Il est présenté à partir des hypothèses de départ jusqu'aux caractéristiques du capteur. La troisième partie concerne les systèmes multicapteur. L'étude se situe cette fois au niveau du système, constitué de plusieurs capteurs, de l'acquisition des signaux et du traitement des données. Pour terminer, mes activités dans des sujets récents sont rapidement exposées dans la quatrième partie de ce mémoire.
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Asad, Syed Salman. "Torche plasma micro-onde à la pression atmosphérique : application au dépôt de couches minces d'oxyde de silicium." Limoges, 2009. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/93aac550-eab7-4ab4-b1bd-62860d0c1b23/blobholder:0/2009LIMO4074.pdf.
Full textAbstract:
Un nouveau procédé de dépôt CVD à l’air libre, utilisant une torche micro-onde à injection axiale, a été développé pour le dépôt de couches minces d’oxyde de silicium. Pour obtenir ces films en toute sécurité, il a été nécessaire de concevoir et d’installer un système d’injection des gaz puis d’incorporer la torche dans un réacteur métallique ouvert. L’introduction d’un porte-substrat mobile modifiait le couplage micro-onde / plasma. De ce fait, une approche par simulation a été conduite (logiciel CST microwave-studio) afin d’optimiser les paramètres de fonctionnement de la torche (longueur du guide d’onde = 202 mm, profondeur de la cavité = 13 mm). Ces résultats, confirmés expérimentalement, ont permis de rendre maximum et de stabiliser le transfert d’énergie pendant le traitement, dans un réacteur aux dimensions optimisées. Des couches minces d’oxyde de silicium ont été obtenues à partir de deux précurseurs organométalliques (TMS, HMDSO). Une étude paramétrique a montré que des films transparents pouvaient être déposés à une vitesse relativement élevée dans les conditions suivantes : puissance micro-onde de 500 W, débit de précurseur de 3 10-4 L. Min-1 et une distance torche-substrat de 30 mm dans un débit total de gaz plasmagène (argon) de 15 L. Min-1. Il a été observé une diminution de la vitesse de dépôt de 1500 nm. Min-1 après 15 secondes à quasiment 0 après 5 minutes. Par ailleurs, les films évoluent d’une apparence transparente (< 1. 5 minutes) à poudrée (> 1. 5 minutes). L’augmentation de la température du substrat pendant le dépôt a été identifiée comme le paramètre responsable de cette évolution. Les films et le plasma ont été analysés par différentes techniques afin de proposer des mécanismes de décomposition des précurseursA new open air CVD process assisted by a microwave axial injection torch to deposit thin silicon oxide films has been developed. To obtain these films, in an environment and operator friendly manner, it was necessary to design and install the gas injection system and incorporate the torch in an open metallic chamber containing a mobile substrate holder, which in turn modifies the microwave-plasma energy transfer. Hence, a simulation study is carried out using CST microwave studio in order to optimize the torch parameters (waveguide length= 202 mm, base cavity depth= 13 mm) and the geometry (simple cylinder) around the torch to maximize and stabilize this energy transfer during the process. These results are confirmed by the experiments and helped improving the reactor design. Thin silicon oxide films are deposited using two different organometallic precursors (TMS, HMDSO). The parametric studies showed that transparent films at a relatively high deposition rate (450 nm. Min-1 for 1. 5 minutes) could be obtained in conditions: 500 W for microwave power, 3 10-4 L. Min-1 for precursor flow rate, 30 mm for torch to substrate distance and 15 L. Min-1 for total plasma flow (argon). A decrease in the net deposition rate from 1500 nm. Min-1 after 15 seconds to almost zero after 5 minutes and evolution of the film from transparent (< 1. 5 minutes) to powdery (> 1. 5 minutes) was observed. The increase in the substrate temperature during the process is identified to play an important role. The films and the gas phase are analyzed using different techniques allowing a simplistic vision of the possible mechanisms involved in the process
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Brinza, Ovidiu. "Stratégies pour la croissance de cristaux de diamant par CVD assisté par plasma micro-onde." Paris 13, 2009. http://www.theses.fr/2009PA132005.
Full textAbstract:
L’objectif de ce travail était d’optimiser un procédé de croissance CVD de films de diamant monocristallin et de développer des outils permettant d’établir des stratégies de croissance. Dans un premier temps, l’observation de faces {113} à l’état stationnaire sur nos cristaux de diamant, nous a incité à développer un modèle de croissance géométrique 3D dont les paramètres d’entrée sont les vitesses de déplacement des plans {111}, {110} et {113} normalisées par rapport à celles du plan {100} (respectivement α, β et γ). La validation de ce modèle par la détermination expérimentale des vitesses de croissance dans les différentes directions cristallographiques {100}, {111}, {110} et {113} en fonction des conditions de croissance a été démontrée. Un outil était alors disponible pour élaborer des stratégies de croissance en vue d’obtenir une morphologie particulière ou d’augmenter la surface des plateaux des cristaux en croissance. Le substrat de diamant utilisé jouant un rôle primordial sur la qualité de la croissance, une étude de son prétraitement et de sa provenance a été menée. Ainsi, il a été montré que pour l’obtention de films épais de diamant CVD, même lorsqu’une forte densité de puissance est utilisée, il est indispensable de faire subir préalablement au substrat un plasma d’attaque en milieu H2/O2. Il a également été démontré que les substrats synthétiques HPHT Ib sont, bien que contenant une forte teneur en azote, très bien adaptés pour réaliser des films épais car ils présentent relativement peu de dislocations et des caractéristiques de polissage meilleures que les substrats CVD disponibles à l’heure actuelle. Enfin, des solutions sont proposées pour limiter le coût de production de ce matériau qui est élevé. L’une d’elles consiste à utiliser une décharge pulsée permettant d’augmenter les vitesses de dépôt de près de 25% tout en réduisant la puissance micro-onde moyenne injectée de 15%, et en conservant une qualité de matériau équivalente. La deuxième solution consiste à introduire de l’azote en phase gazeuse, composant bien connu pour augmenter fortement les vitesses de croissance. Cette étude a mis en évidence que, à haute densité de puissance, un fort couplage entre la température de dépôt et la teneur en azote existe. En particulier, lorsque la concentration d’azote est augmentée, le mode de croissance évolue d’un mode de croissance par écoulement de marches vers un mode de croissance par germination bi-dimensionnelleThis study aims to optimize a CVD growth process for mono-crystalline diamond films and to develop tools suitable for the development of growth strategies. In a first stage, the observation of stabile {113} faces on our diamond crystals has motivated us to develop a 3D geometric growth model whose input parameters are the displacement speeds of {111}, {110} and {113} respectively, which are normalized to those of one the {100}faces ( denoted α, β and γ respectively). The validation of the proposed model was demonstrated through the experimental measurement of the growth speeds of {100}, {111}, {110} and {113} crystallographic orientations respectively, which depend on the growth conditions. However, with this tool a particular growth strategy can be developed, in order to obtain a specific morphology, or to increase particular surface planes of the growing crystals. As the diamond substrate used played an important role in the growth quality, a study concerning its pre-treatment and origin was carried out. It has been demonstrated that in order to obtain thick CVD diamond films, using high microwave power density, it is essential that the substrate be etched by a H2/O2 plasma. Furthermore, it has been proven that synthetic HPHT Ib substrates, despite having a high concentration of nitrogen, are well-suited to obtaining thick films as they have relatively few dislocations, including theirpolishing characteristics which are better than the currently available CVD substrates. Finally, solutions are proposed to limit the production cost of this material which is quite high. The first refers to using a pulsed-discharge which allows an increased deposition speed by almost 25%, reducing at the same time the average injected microwave power by 15%, as well as preserving a material quality equivalent to that obtained before. The second solution refers to introducing nitrogen in the gas phase, a well-known component for its capacity to considerably increase the growth speed. Moreover, the highlight of this study is that, at a high power density, there is a strong link between the deposition temperature and the nitrogen concentration; when the nitrogen concentration is increased, the growth mode evolves from a step-flow to a bi-dimensional mode
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Boussadi, Amine. "Optimisation d'un procédé de dépôt plasma micro-onde pour l'élaboration de substrats de diamant fortement dopés au bore." Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2016. http://www.theses.fr/2016USPCD065/document.
Full textAbstract:
L’objectif principal de ce travail de thèse a été l’optimisation des conditions de croissance du diamant dans un réacteur MPACVD afin d’une part, obtenir des films de diamant monocristallin à faible densité de dislocations, condition sine qua none pour une utilisation dans le domaine de l’électronique de puissance et, d’autre part, synthétiser des films épais (>100 μm) de diamant monocristallin intrinsèque et fortement dopés au bore sur substrats orientés (111), orientation cristalline connue pour favoriser la formation de macles. Dans une première partie, nous avons développé un procédé d’infléchissement et de confinement desdislocations en utilisant des substrats en forme de pyramide orientés (100) et en déterminant des conditions de croissance bien particulières. Cette étude innovante et originale a permis de lever plusieurs verrous scientifiques et technologiques qui ouvrent la voie à la réalisation de films de diamant monocristallin à faible densité de défauts. Dans une deuxième partie, l’effetdes différents paramètres de croissance a été étudié, afin d’optimiser notre procédé de croissance sur orientation (111). Il a ainsi été mis en évidence l’existence d’une fenêtre de couple pression/puissance micro-onde, température et concentration en méthane qui permettent d’assurer un bon compromis entre qualité cristalline et vitesse de croissance, permettant la synthèse de films épais de diamant fortement dopé au bore sur cette orientation ouvrant ainsi la possibilité de combiner l’efficacité de dopage de type n et la réalisation de composants bipolaires verticaux pour des applications en électronique haute tension-hautetempératureThe main objective of this PhD thesis is the optimization of diamond growth conditions in a MPACVD reactor in order to one hand, synthesize single crystal diamond films with low dislocation density, prerequisite to their use in the field of power electronics and on the other hand, synthesize thick intrinsic and boron doped monocrystalline diamond films (>100 microns) on (111)-oriented substrates, crystallographic orientation which is well known to promote twinning. In a first part, a process of inflection and confinement of the dislocations has been developed using (100) pyramidal shape substrates coupled with specific growth conditions. This innovative and original study open the way for the fabrication of single crystal diamond films with low defect density. In a second part, the effect of different growth parameters has been studied to optimize our growth process for (111) orientation. It was thus demonstrated the existence of a narrow window of growth parameters pressure, microwavepower, temperature and methane concentration which ensures a good trade-off between crystalline quality and growth rate, allowing the synthesis of heavily boron-doped diamond thick films on this specific orientation, thus opening the possibility of combining the n-type doping efficiency and achieving vertical bipolar components for applications in hightemperaturehigh-voltage electronics
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Hallot, Maxime. "Micro-batteries tout solide en technologie Li-ion sur substrats Silicium planaires et tridimensionnels pour objets connectés." Thesis, Lille 1, 2019. http://www.theses.fr/2019LIL1I115.
Full textAbstract:
La miniaturisation des appareils connectés (Internet des objets, IoT) s'accompagne d'une réduction de l'espace pour les systèmes de stockage de l'énergie conventionnels (piles et batteries). Pour pallier à ce problème et pouvoir étendre de larges réseaux de capteurs communicants, il est indispensable de repenser l'architecture des micro-batteries en passant par des configurations 3D tout solide en technologie Lithium-ion. L'objectif de ces travaux est de synthétiser des matériaux de batteries par des techniques de dépôt couches-minces pouvant convenir à ces architectures tridimensionnelles: le dépôt par couche atomique (ALD). La synthèse s'accompagne de techniques de caractérisations avancées des matériaux de batteries permettant de remonter aux propriétés électrochimiques et structurales des éléments de la batterieMiniaturized sensors for Internet of Things (IoT) application is in expansion since the last 10 years. All solid-state lithium-ion battery is a promising candidate. Nevertheless, in spite of high technological readiness level, planar micro-batteries suffer from a lack of energy density meaning that it is necessary to develop new architectures to fullfill the performances requirements. 3D structures is needed for such application and this work is focused on the synthesis of positives electrodes with high storage capacity and high operating voltage by Atomic layer deposition (ALD). In the frame of this work,we will rely structurals and electrochemicals properties by differents characterisations techniques for batteries materials
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Parrat, Didier. "Traitement de surface du PMMA par plasma micro-onde en post-décharge et réalisation d'un dépôt de collagène IV." Lyon 1, 1993. http://www.theses.fr/1993LYO10074.
Full textAbstract:
Les implants intraoculaires, destines a remplacer le cristallin naturel atteint par la cataracte, sont pour la plupart realises en pmma. Ce polymere, malgre une biocompatibilite elevee, suscite parfois des reactions inflammatoires dont la cataracte secondaire qui peut de nouveau aboutir a une opacification. Une solution proposee par le milieu medical, pour eviter ce phenomene, consiste a realiser un depot biocompatible de collagene iv a la surface du pmma. L'objet de ce travail consiste a traiter la surface de l'implant par plasma oxygene afin de creer des sites reactifs vis-a-vis du collagene iv dans le but d'obtenir une adhesion permanente a la surface du polymere tout en conservant son activite biologique. Le couplage d'un spectrometre esca et d'un reacteur plasma de type micro-onde permet une caracterisation in situ des fonctions chimiques greffees au cours du traitement en post-decharge d'un plasma oxygene. Une etude sur l'influence des parametres experimentaux: pression, debit, temps de traitement, en correlation avec une modelisation de la post-decharge, met en evidence le role fondamental de l'oxygene atomique dans le processus d'oxydation et permet de proposer divers mecanismes d'oxydation du pmma. Ainsi, par un controle adequat des conditions de traitement, il est possible de greffer preferentiellement certaines fonctionnalites chimiques. Une etude par esca de la resolubilisation de la proteine apres deposition, a montre l'efficacite du traitement pour fixer de facon permanente le collagene iv en surface de l'implant. En complement, une caracterisation par microscopie afm du collagene iv depose sur differentes surfaces (pmma, pmma traite plasma o#2, pmma traite plasma cf#4) a mis en evidence l'influence de l'energie superficielle du substrat sur la conformation de la proteine: celle-ci est repartie uniformement a la surface et forme des amas globulaires en surface du polymere. Ceci laisse augurer une activite biologique bien specifique pour chacune des interfaces polymere/proteine
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Mohasseb, Francis. "Etude d'un procédé de dépôt de films de diamant nanocristallin par des plasmas micro-ondes de CH4/H2/Ar." Paris 13, 2004. http://www.theses.fr/2004PA132005.
Full textAbstract:
Ce travail distingue deux axes de recherche. Le premier porte sur l'optimisation des conditions de décharges garantissant l'obtention d'un plasma microonde de CH4/H2/Ar stable et permettant l'élaboration de films de diamant nanocristallin (DNC). Ce travail a été accompagné par des études de caractérisation des films élaborés en fonction des paramètres de contrôle du procédé. Nous avons ainsi montré la faisabilité de dispositifs à ondes acoustiques de surface sur une structure AlN/DNC/Si et de dépôt de DNC sur du Si3N4 pour des applications tribologiques. Le deuxième axe porte sur le développement d'un modèle permettant d'analyser la décharge et aider à l'interprétation des résultats de dépôt. Différents modèles tenant compte de la formation et du développement d'hydrocarbures aromatiques polycycliques et de suies ont été développés et ont permis de déterminer la composition gazeuse et les températures du plasma et les conditions favorisant une formation quantitative de HAP et de suies.
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Thouvenin, Amanda. "Dépôt et caractérisation de couches minces de SiCxNy.H par CVD assistée par plasma micro-ondes ECR avec précurseurs organosiliciés." Thesis, Université de Lorraine, 2016. http://www.theses.fr/2016LORR0196/document.
Full textAbstract:
Les films à base de Si, C et N sont des matériaux multifonctionnels aux propriétés optiques, électroniques et mécaniques attractives pour des applications dans le domaine du photovoltaïque et de la microélectronique entre autres. Il existe une forte dépendance de ces propriétés par rapport à la structure. Ce travail de thèse a plusieurs objectifs. Le premier objectif est la mise au point d’un procédé de dépôt de films minces de SiCxNy:H dans un réacteur CVD assistée par plasma micro-ondes ECR avec les précurseurs organosiliciés héxaméthyldisilazane (HMDSN) et tétraméthylsilane (TMS). Le second objectif est la caractérisation des dépôts synthétisés dans ce nouveau réacteur et le développement d’outils de diagnostic afin d’étudier le dépôt en cours de croissance. Deux techniques de caractérisation in situ ont été développées. Un procédé d’extraction de la ligne de base interférentielle des spectres FT-IR permet la détermination des paramètres optiques dans l’infrarouge (indice de réfraction et épaisseur) du film sondé. Ce diagnostic est adapté aussi bien à une analyse post-dépôt qu’au contrôle de procédé in situ en temps réel. De plus, la mise au point de la technique de réflectométrie a permis le suivi et le contrôle des dépôts lors de leur croissance dans le domaine visible. L’influence de la température de dépôt, du flux de précurseur et de la puissance injectée dans le plasma ainsi que le vieillissement des films à l’air ont été étudiés dans un premier temps. Ces études ont permis l’établissement des paramètres de dépôts optimaux et la détermination des conditions menant aux dépôts les plus denses avec la meilleure résistance à l’oxydation. Dans un second temps, l’étude de l’influence du taux d’azote dans le mélange gazeux a permis la synthèse de films avec une composition variée allant d’un type SiC:H à un type SiN:H et ainsi d’obtenir une large gamme d’indices de réfraction. Enfin, l’utilisation d’un procédé de dépôt hybride couplant le plasma ECR micro-ondes dans un mélange gazeux contenant TMS à la pulvérisation d’une cible de Si, a mené à la synthèse de films plus riches en silicium améliorant la densité de liaisons Si-C et entraînant la hausse de l’indice de réfraction des filmsSi, C and N based thin films are multifunctional materials with optical, electronical and mechanical properties showing great potential for photovoltaic and microelectronic applications and more. Those properties exhibit a strong dependency upon the structure of the thin film. Several goals were set for this thesis work: the development of a ECR microwave plasma assisted CVD deposition reactor using organosilicon precursors (hexamethyldisilazane or HMDSN and tetramethylsilane or TMS), the characterization of SiCN thin films deposited in this reactor, and the development of diagnosis tools suited for the analysis of the growing film. Two in situ characterization techniques have been developed. The interferential baseline extraction from FT-IR spectra enables the determination of thin film optical parameters (refractive index and thickness) in the infrared range. This diagnosis is applied as well with post-deposition analysis as with real time in situ control of the deposition process. Moreover, the development of a reflectometry diagnosis has allowed to monitor and control the deposition process in the visible range. Influence of substrate temperature, precursor flow and plasma power as well as thin film ageing has been studied. Those analyses have enabled the derivation of optimal deposition conditions leading to denser films with better oxidation resistance. Then, the variation of nitrogen concentration in the gaseous mixture has led to the synthesis of a wide variety of thin film compositions ranging from SiC to SiN like thin films with a large range of refractive index. Finally, using an innovative hybrid system coupling an ECR microwave plasma with the pulverization of a Si target, Si-richer thin films have been synthesized allowing for denser thin films with higher refractive indices owing to an increase in Si-C bonding
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Frégnaux, Mathieu. "Élaboration et caractérisation de nanocristaux de sulfure de cadmium - dépôt en couches minces nanostructurées." Thesis, Université de Lorraine, 2012. http://www.theses.fr/2012LORR0284/document.
Full textAbstract:
Deux méthodes de synthèse chimique, relevant de l'approche bottom-up, sont mises en oeuvre pour élaborer des nanocristaux (NC) de sulfure de cadmium (CdS) : les croissances (i) par source unique de précurseur et (ii) par voie micro-ondes. Ces deux techniques, complémentaires dans la gamme de tailles obtenues, permettent la réalisation de NC de petites tailles (2,8 nm - 5,2 nm) en seulement (i) 120 min et (ii) quelques minutes. Un protocole de caractérisation par techniques conjointes est mis au point pour étudier ces NC. La spectrométrie de masse (SM) couplée à des sources d'ionisation douce contrôle la pureté et la stabilité des précurseurs et permet d'estimer la taille et la distribution en taille des NC. Ces estimations sont confirmées par microscopie électronique en transmission (MET). La confrontation des résultats de SM et de MET suggère une géométrie des NC (i) sphérique et (ii) ellipsoïdale. La diffraction des rayons X montre l'état cristallin des nanoparticules en structures (i) würtzite et (ii) zinc blende. La spectrométrie optique à température ambiante (absorption et photoluminescence - PL) témoigne des effets de confinement quantique par le glissement de la réponse excitonique dans le domaine bleu proche UV en fonction de la taille des NC, s'inscrivant dans la correspondance connue énergie-taille. Dans la perspective d'applications optoélectroniques, le dépôt en couches minces de polymère (PMMA) contenant des NC de CdS est entrepris par spin coating. Le même protocole de caractérisations, enrichi de techniques adaptées aux couches minces, montre que les NC conservent leur intégrité et leurs propriétés de PL après inclusion dans la coucheTwo chemical methods are developed to synthesize cadmium sulfide (CdS) nanocrystals (NC) in bottom-up approach: (i) single-source precursor methodology and (ii) microwave synthetic route. These two growth techniques are complementary in the size range obtained and allow production of small NC (2.8 nm - 5.2 nm) in only (i) 120 min and (ii) some minutes. A joint technique characterization protocol is developed to study the synthesized NC. Mass spectrometry (MS) coupled to soft ionization sources allows to control the purity and stability of the precursors and to estimate the NC size and size distribution. These estimations are confirmed by transmission electron microscopy (TEM). Comparison between SM and TEM results suggests that NC have (i) spherical and (ii) prolate shapes. X-ray diffraction reveals nanoparticle crystalline structure in (i) wurtzite and (ii) zinc blende symmetries. Room temperature optical spectrometry (absorption and photoluminescence - PL) evidences quantum confinement effects by the shift of the excitonic response as a function of the NC size, in the blue-UV spectral range. These results are consistent with the well-known empirical energy-size correspondence. For optoelectronic application purpose, thin film deposition of polymer (PMMA) containing CdS NC is initiated by spin coating. The previous characterization protocol, extended to techniques dedicated to thin film studies, shows that NC maintain their integrity and PL properties after inclusion in PMMA layer
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Huang, Peihua. "On-chip micro-supercapacitors based on nano-structured carbon materials." Toulouse 3, 2013. http://www.theses.fr/2013TOU30342.
Full textAbstract:
L'accroissement des fonctionnalités dans les appareils électroniques portables a pour conséquence des besoins de plus en plus importants en énergie et en puissance dans un espace limité. Les micro-batteries Li-ion sont les sources d'énergie les plus utilisées de nos jours. Mais ses inconvénients sont une faible tenue en puissance, une durée de vie limitée et une gamme de température restreinte. Micro-supercapacités à base de carbone, d'autre part, sont capables de fournir de l'énergie en peu de temps, offrant ainsi une forte puissance, de travailler à basse température avec une durée de vie illimitée. Cette thèse propose plusieurs micro-supercondensateurs à base de carbone, d'être intégrés sur un substrat de silicium avec d'autres composants de l'électronique ou des capteurs. Ils ont suscités beaucoup d'intérêt comme un remplacement potentiel ou effectif de micro-batteries, ou comme complément de ces mêmes micro-batteries permettant l'amélioration globale des performances du système d'alimentation. Le travail de thèse se concentre principalement sur les matériaux et les technologies adaptées pour permettre à la réalisation des micro-supercondensateurs. Deux types de micro-supercondensateurs sur puce avec motifs interdigitées ont été développés: l'un préparé par dépôt électrophorétique (EPD) de poudres de carbone ou nous étudierons la combinaison entre des matériaux de carbone de différentes natures et différents types d'électrolytes, l'autre par la chloration de carbure film en carbone (TiC-CDC ou SiC-CDC) sur la puce en silicium avec différentes techniques de microfabrication. Micro-supercondensateur à base de oignons de carbone par EPD montre une excellente capacité en puissance (vitesse de balayage allant jusqu'à 100 V / s) dans l'électrolyte organique, et une large gamme de température (50 ° C - 80 ° C) dans un mélange eutectique liquide ionique. Différentes techniques pour structurer les films de carbure ont été développées pour fabriquer un micro-supercondensateur à base de CDC: gravure ionique réactive (RIE) ou faisceau d'ions focalisé (FIB). Micro-supercondensateurs à base de films TiC-CDC montrent des résultats préliminaires prometteurs. Les technologies développées ouvrent la voie à une intégration pleine et effective des dispositifs de stockage d'énergie micro-taille sur-puceThe increasing number of functions in portable electronic devices requires more and more energy and power within a limited space. Li-ion thin film or so-called micro-batteries are the current solution for power supply. Drawbacks of these storage elements are poor power performance with limited life-span and temperature range. Carbon-based micro- supercapacitors, on the other hand, are able to deliver energy in short time, thus offering high power capability, to work at low temperature and they present an unlimited life-span. This thesis proposes several carbon-based micro-supercapacitors, to be integrated on a silicon substrate together with other electronics components or sensors. They are foreseen as a potential replacement or complement of Li-ion micro-batteries to enhance the total performance of the whole power source system. The thesis work is mainly focused on adapted materials and technologies for enabling micro-supercapacitors realization. Two types of on-chip micro-supercapacitors with planar interdigitated electrodes configuration were developed: one prepared from Electrophoretic deposition (EPD) and its combination of different carbon materials and different types of electrolytes, the other from patterned titanium or silicon carbide derived carbon film (TiC-CDC or SiC-CDC) on Si chip with different microfabrication techniques. Onion like carbon-based micro-supercapacitor by EPD shows high power delivery (scan rate up to 100V/s) in organic electrolyte, and high temperature range (-50 °C - 80 °C) in a eutectic mixture of ionic liquids. Different techniques for patterning carbide films have been developed to fabricate a CDC based micro- supercapacitor: reactive ion etching (RIE) or focused ion beam (FIB). TiC-CDC film based micro-supercapacitors show promising preliminary results. The developed technologies pave the way to a full and effective integration of micro-size energy storage devices on-chip
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Kouakou, Ahoutou Paul. "Synthèse de films minces de CNx et de SiCN par dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma micro-onde et par dépôt physique en phase vapeur assisté par pulvérisation magnétron réactive." Thesis, Nancy 1, 2008. http://www.theses.fr/2008NAN10018/document.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse a été consacré à une contribution à l'étude de la synthèse des films minces de CNx et de SiCN par Dépôt Chimique en Phase Vapeur Assisté par Plasma Micro-onde (MPACVD) et par Dépôt Physique en phase Vapeur (PVD) assisté par pulvérisation magnétron réactive. Cette étude motivée par la prédiction de l'existence d'un matériau qui pourrait avoir des propriétés proches de celles du diamant, en l'occurrence la phase ß-C3N4, a pour objectif principal d'étudier les mécanismes de croissance de ces films minces afin d'optimiser leur synthèse. Le travail a été subdivisé en 5 chapitres. Un état de l'art réalisé sur les matériaux de type CNx et SICN et sur leurs techniques de synthèse nous a permis de montrer les intérêts pour ce type de films minces et leurs applications potentielles. Une étude in-situ du plasma micro-onde dans le mélange gazeux N2/CH4 a systématiquement été réalisée en régime continu, en fonction des paramètres expérimentaux, à savoir la puissance micro-onde, la pression, le débit total, le pourcentage de gaz, par Spectroscopie Optique d’Emission (OES). Des films ont été réalisés en fonction de ces paramètres expérimentaux. Cette étude nous a permis de montrer que le taux de méthane devrait être inférieur ou égal à 4 % pour éviter la formation de billes de carbone à la surface des films obtenus. Les observations par microscopie électronique à balayage et en transmission montrent que les films sont constitués de nanocristallites de taille comprise entre 20 et 70 nm. Une étude structurale réalisée à partir de la diffraction des rayons X, couplée à la diffraction électronique a permis de montrer qu’ils sont probablement constitués d’un mélange de phases de ß-C3N4, de c-C3N4 et de c-SiCN. Nous avons ensuite étudié la décharge micro-onde en régime pulsé en fonction des paramètres du pulse à savoir, le rapport cyclique, la fréquence et la durée de la post-décharge. Nous avons observé une gravure du film beaucoup plus importante au-delà d’une fréquence de 700 Hz. Dans le quatrième chapitre, nous avons cherché, à comprendre les mécanismes de croissance et à définir l’origine et le rôle du silicium lors des dépôts. Cette étude nous a permis de comprendre clairement que le silicium observé dans les films réalisés sur les substrats contenant du silicium provient de la gravure de ce dernier par des espèces du plasma. Le silicium sert de catalyseur au dépôt et favorise l’incorporation de l’azote dans les films. Il permet également de stabiliser les phases de C3N4. Enfin, une étude de dépôt de films minces amorphes de SiCN en PVD avec une cible de carbone et une cible de silicium sous azote a été réalisée. Contrairement aux cibles métalliques, la cible de carbone se pulvérise beaucoup plus facilement lorsqu’elle est nitrurée. La vitesse de dépôt des films de SiCN augmente avec la proportion d’azote contenue dans le mélange gazeux sans polarisation du substrat alors qu’elle diminue très rapidement lorsque le substrat est polarisé du fait de la re-pulvérisation du film en croissance sous l’effet du bombardement ionique. La polarisation du substrat favorise la formation de liaisons fortes de types C=N observée par spectroscopie InfraRouge à Transformé de Fourier (FTIR). Les tests d’adhésion réalisés par nanoscratch pour des films déposés sur des sous-couches différentes ont permis de montrer que la sous-couche de SiNx est la plus appropriée pour obtenir une meilleure adhésion des films de SiCN sur le substrat de WC-CoThis thesis contributes to the study of the synthesis of CNx and SiCN thin films by Microwave Plasma Assisted Chemical Vapour Deposition (MPACVD) and by reactive magnetron sputtering assisted Physical Vapour Deposition (PVD). The study on this subject has begun since the prediction of the existence of a material, particularly the ß-C3N4 phase that could have properties close to those of diamond. The main object of this thesis is to study the growth mechanisms of these thin films in order to optimize their synthesis. The work was divided into 5 chapters. A state of the art made on these types of materials enabled us to show that they have many potential applications. An in-situ study of the microwave discharge in the gas mixture N2/CH4 was systematically carried out according to the experimental parameters, namely, the microwave power, the gas pressure, the total flow rate, the gas percentage, by Optical Emission Spectroscopy (OES). It permits us to observe a maximum reactivity of the discharge at 4% CH4. The films were also realised according to the experimental parameters. This study permits us to show that the methane percentage should be less or equal to 4 % in order to avoid the formation of carbon balls on the surface of obtained films. The micrographs obtained by scanning and transmission electron microscopy show that films are made of nanocristallites with size varying between 20 and 70 nm. A structural study carried out by X-Ray Diffraction, coupled with Electronic Diffraction has shown that the films are probably made of a mixture of ß-C3N4, c-C3N4 and c-SiCN phases. We then studied the microwave discharge in pulsed mode according to the pulse parameters namely, the duty cycle, the frequency and the post-discharge duration. We found more important etching of the film beyond a frequency of 700 Hz. In the fourth chapter, we proposed growth mechanisms of the films and found the role of the silicon in deposition process. This study has enabled us to clearly understand that the silicon in the films comes from the etching of the silicon by the plasma species. The silicon acts as a catalyst and promotes the incorporation of nitrogen in the films. It also helps to stabilize the C3N4 phases. Finally, amorphous SiCN thin films depositing by PVD with silicon and carbon target have been studied. Unlike metallic target, the sputtering of carbon target is easier when it is nitride. The SiCN film deposition rate increases with the nitrogen flow rate without substrate polarization while it decreases very quickly when the substrate is biased because of the re-sputtering of the deposited film as a result of ion bombardment. The substrate biasing promotes formation of strong C=N types bonds observed by Fourier Transformed Infrared Spectroscopy (FTIR). Nanoscratch tests realised on films deposited on different kinds of under-layers have shown that the SiNx under-layer is most appropriate to get a better SiCN film adhesion on the WC-Co substrate
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Khallaayoune, Jamal. "Dépot d'oxyde de silicium aplanissant par plasma multipolaire micro-onde à résonance cyclotronique électronique répartie." Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015), 1992. http://www.theses.fr/1992GRE10153.
Full textAbstract:
Dans cette etude, nous avons utilise un plasma multipolaire microonde pour deposer l'oxyde de silicium a partir du melange sih#4/o#2 a basse temperature (< 400c) ; le plasma est genere par resonance cyclotronique electronique repartie (rcer) a basse pression (< 10 mtorr). Nous avons etudie l'influence des parametres du procede, tels que les debits des gaz, la puissance microonde, l'energie des ions, la temperature,. . . , sur les proprietes physico-chimiques et electriques de ces oxydes. Il a ete ainsi possible de determiner les conditions d'obtention de couches presentant des caracteristiques proches de celles de la silice thermique. Le plasma rcer permet de dissocier la polarisation du substrat de la creation du plasma, et donc de controler independamment l'energie des ions. La planarisation des oxydes deposes par rcer resulte d'une competition entre le depot et la gravure par pulverisation. Dans un premier temps, nous avons etudie l'evolution topologique d'une surface lors de la gravure par pulverisation. Dans le cas du depot aplanissant, les effets topologiques observes indiquent une tres forte influence de la gravure par pulverisation. La reduction de dimensions des dispositifs entraine une augmentation du rapport de forme (hauteur/largeur) des tranchees que les procedes cvd ne peuvent remplir sans formation de cavite. Ici encore, en maitrisant la competition entre le depot et la gravure par pulverisation, nous avons considerablement deplace la limite de formation de cavite (rapport de forme > 2). Les resultats developpes dans ce memoire confirment le potentiel technologique de ce procede pour les nouvelles generations de composants de tres faible dimension.
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Porthault, Hélène. "Étude de nouvelles voies de dépôt du matériau d'électrode positive LiCoO2 pour la réalisation de micro-accumulateurs 3D à haute capacité surfacique." Thesis, Paris 11, 2011. http://www.theses.fr/2011PA112185/document.
Full textAbstract:
La miniaturisation des systèmes électroniques est aujourd’hui l’un des enjeux majeurs de la recherche et demande une importante évolution des sources d’énergie. Les micro-accumulateurs tout solide sont une réponse parfaitement adaptée à ce besoin. Leur capacité est toutefois actuellement limitée à 50-200 µAh.cm-2 du fait de la difficulté d’employer des couches de matériaux actifs d’épaisseur supérieure à 5 µm. L’une des pistes pour augmenter la capacité spécifique des micro-accumulateurs est de déposer les différents matériaux sur un substrat texturé. Les techniques de dépôt sous vide classiques ne permettent pas de déposer des films conformes sur de telles surfaces, principalement à cause d’effets d’ombrage. L’objectif de ce travail de thèse a donc été de développer de nouvelles voies de dépôt pour la réalisation de micro-accumulateurs tout-solide 3D. Deux voies de dépôt chimique ont été explorées : la synthèse sol-gel et l’électrodépôt sous conditions hydrothermales. La synthèse sol-gel n’a pas permis d’aboutir à la réalisation de films denses et conformes. Cependant, elle s’est avérée très intéressante pour synthétiser des poudres de LiCoO2 rhomboédrique présentant d’importantes surfaces spécifiques, sans étape de broyage, à des températures de synthèse modérées (600-700°C). Le dépôt électrolytique en conditions hydrothermales s’est quant à lui révélé très prometteur tant pour sa vitesse de dépôt importante, jusqu’à 300 nm.mn-1, que pour sa température de synthèse basse, à partir de 125°C, sans nécessiter de recuit. Les films synthétisés présentent d’excellentes performances électrochimiques en électrolyte liquide et une conformité sur des substrats texturés supérieure à 97 %The miniaturization of electronic systems is today a main topic of research and requires an important evolution of energy sources. All solid state micro-batteries are a perfectly adapted solution for this need. However, their specific capacity is limited to 50-200 µAh.cm-2 due to the difficulty to use films of active materials thickness over than 5 µm. One of the answers to enhance micro-batteries specific capacity is to deposit materials on textured substrate. Nevertheless, classical vacuum deposition techniques are not adapted to deposit conformal thin films on such surfaces because of shadow effects. The aim of this PhD-work was to develop new synthesis routes to realize 3D all solid state micro-batteries. Two chemical synthesis routes were studied: the sol-gel method and the electrodeposition under hydrothermal conditions. The sol-gel synthesis was not efficient to realize conformal and dense films. However, this technique was very effective to obtain rhombohedra LiCoO2 powders with high specific surface, without grinding step, at moderate temperature (600-700°C). The electrodeposition under hydrothermal conditions was very promising, both for its high deposition rate (up to 300 nm.mn-1) and its low synthesis temperature (from 125°C) without any annealing. The synthesized films exhibited excellent electrochemical performances in liquid electrolyte and a conformity higher than 97 % on textured substrates
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Hellala, Nesrine. "Synthèse et caractérisation chimique de cristaux et films de diamant par dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma micro-ondes." Thesis, Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2006. http://www.theses.fr/2006INPL075N/document.
Full textAbstract:
L’objectif de cette étude était la caractérisation chimique de cristaux et films de diamant élaborés par dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma micro-ondes sur silicium. Il s’agit d’une approche pluritechnique fondée essentiellement sur les techniques spectroscopiques. La spectroscopie Raman, la spectroscopie XPS, la diffraction des rayons X et la microscopie électronique à balayage ont fournis des informations essentielles et complémentaires sur les propriétés physico-chimiques et structurales des dépôts de diamant en fonction de différents paramètres de synthèse. A titre d’illustration, une nouvelle transition électronique a été observée pour les films présentant des surfaces hydrogénées. Cette transition présente un gap de surface voisin de 2,7 eV mise en évidence par un effet Raman de résonance. Des contraintes internes anisotropes sont observées pour les films présentant un axe de fibre <110> et pour des cristaux multimaclés isolés présentant une germination secondaireThe aim of this work was to investigate chemical characterization of diamond crystals and films elaborated by microwave plasma assisted chemical vapour deposition on silicon. This study was focused on a pluri-technique approach founded on the spectroscopic techniques. Raman spectroscopy, XPS spectroscopy, X-ray diffraction and scanning electron microscopy have provided essential and additional information about physico-chemical and structural properties of diamond deposits according to a various synthesis parameters. As examples, a new electronic transition was observed for hydrogen-terminated diamond surface films. This transition presents a surface gap at 2,7 eV provided by a resonant Raman. Anisotropic internal stresses were observed for films presenting a fiber axis <110> and for isolated twinned crystals presenting a secondary nucleation
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Dufour, Renaud. "Conception et caractérisation de surfaces flexibles superomniphobes : phénomène d'hystérésis et dépôt contrôlé de nano-volumes." Thesis, Lille 1, 2012. http://www.theses.fr/2012LIL10087/document.
Full textAbstract:
Sur une surface superhydrophobe, les gouttes d'eau rebondissent ou roulent grâce au piégeage de poches d'air entre les microstructures (état « Fakir »). Cependant, cette même surface est inefficace vis à vis d'une goutte d'alcool qui s'imprègne dans les aspérités. Afin d'étendre l'effet superhydrophobe à une large gamme de liquides, il est nécessaire de fabriquer des microstructures présentant une géométrie dite « ré-entrante ». Ces surfaces sont alors dites superomniphobes. Dans un premier temps, nous présentons deux procédés de fabrication permettant d'obtenir de telles surfaces à base de polymère, ou à base de polymère et de nitrure de silicium. Dans un second temps, nous étudions les propriétés d'adhésion (hystérésis d’angle de contact) de ces surfaces en fonction des paramètres géométriques des microstructures. Les résultats mettent en évidence un effet de saturation non décrit par les modèles théoriques existants. Afin de contribuer à la compréhension des mécanismes physiques responsables de ce phénomène, nous présentons une expérience permettant d'imager la déformation de l'interface liquide sur ces surfaces. Les mesures montrent la formation de micro ponts liquides durant le démouillage. Nous montrons que l'analyse des modes d'instabilité de ces ponts liquides permet de justifier qualitativement la saturation observée. Ces expériences mettent également en évidence le dépôt de nano-volumes de liquide sur les structures suite au démouillage de la surface. L'hétérogénéité de ces dépôts est corrélée à la dynamique de la ligne triple. Ce phénomène présente des perspectives intéressantes pour le dépôt contrôlé et passif de colloïdes ou biomatériauxOn a superhydrophobic surface, water drops rebound and roll off due to trapping of air pockets between micro or nano structures (“Fakir” state). However, the same surface is inefficient toward alcohol drops which spread in the asperities.In order to extend the superhydrophobic effect to a wide range of liquids, it is necessary to design microstuctures with a “re-entrant” geometry. These surfaces are then called superomniphobic. In a first time, we present two microfabrication processes enabling to obtain such surfaces in polymer, or in polymer and silicon nitride. In a second time, we study the adhesion properties (contact angle hysteresis) as a function of microstructures geometrical parameters. The results point out a saturation effect which is not described by actual models. In order to better understand the underlying physical mechanisms responsible for this phenomenon, we present an experiment enabling to visualize the liquid interface deformation on these surfaces. Measurements show that dewetting occurs through the formation of micro capillary bridges. By analyzing the instability modes of these liquid bridges, we show that it is possible to qualitatively demonstrate the observed saturation effect. The experiments also point out the presence of nano-scale liquid volumes on the micro-structures resulting from de-wetting of the surface. The heterogeneities of these deposits is correlated to the triple line dynamic. The phenomenon presents interesting perspectives for the controlled and passive deposition of colloids or bio-materials
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Derkaoui, Nadira. "Etude des plasmas micro-ondes à haute densité de puissance en systèmes H₂-CH₄ et H₂-CH₄-B₂H₆." Paris 13, 2012. http://scbd-sto.univ-paris13.fr/intranet/edgalilee_th_2012_derkaoui.pdf.
Full textAbstract:
Cette thèse porte sur l’étude de plasmas micro-ondes à haute densité de puissance en mélanges H₂/CH₄ et H₂/CH₄/B₂H₆, utilisés pour le dépôt de diamant intrinsèque et de diamant dopé au bore. L’objectif est la compréhension des phénomènes se déroulant dans le plasma et à l’interface plasma/surface dans des conditions de haute puissance et haute pression (haute densité de puissance) afin de dépasser les limites des réacteurs actuels en terme de vitesse de croissance, à qualité (notamment pureté) et surface de dépôt constantes. L’étude repose sur une approche expérimentale et théorique qui permet, d’une part la description physico-chimique de la phase plasma, et d’autre part la validation d’un modèle 1D développé précédemment au LSPM et adapté à la géométrie du réacteur métallique utilisé ici pour ces conditions très énergétiques. Les évolutions de la densité des électrons, de l’hydrogène atomique et du radical méthyle ainsi que les températures du gaz et des électrons sont ainsi analysées en fonction des paramètres du procédé (débit, puissance, pression, % CH₄…). Les mesures expérimentales sont réalisées principalement par actinométrie, OES et interférométrie micro-onde et complétées par des mesures de TALIF. Les comparaisons modèle/expérience sont globalement satisfaisantes mais mettent cependant en évidence les limites du modèle, notamment en termes de processus d’ionisation. De plus, une relation quasi-linéaire entre la vitesse de croissance du diamant monocristallin très pur et la densité d’hydrogène atomique au sein du plasma a été établie. Enfin, un schéma cinétique simulant les décharges H₂-CH₄-B₂H₆et prenant en compte 21 réactions en volume et 7 espèces contenant du bore, est intégré au modèle 1DThis thesis deals with high power density microwave plasmas of H₂/CH₄and H₂/CH₄ et H₂/CH₄/B₂H₆ mixtures used for growing intrinsic and boron-doped diamond films. The aim of this work is to understand phenomena occurring in the plasma phase and near the plasma/surface interface for high power and high pressure (high power density) in order to overcome the technological limits of the reactors in terms of growth rates for constant quality (in particular purity) and deposition area. This study is based on an approach coupling experiments and modeling that allows, on the one hand the description of the plasma physics and on the other hand, the validation of a 1D model previously developed at LSPM and adapted to the new reactor geometry that has been used for high power density conditions. Evolutions of electron, hydrogen and methyl densities as well as the gas and electronic temperatures are analyzed in relation to process parameters (flow rate, power, pressure, CH₄ %. . . ). Experimental measurements are carried out by actinometry, OES and microwave interferometry and are completed by TALIF. On the whole, comparisons between model and experiments are in good agreement but some limits of the model have been highlighted, e. G. Ionization processes. Moreover, a quasi linear relation has been established between the single diamond growth rate and the hydrogen density of the plasma. Finally, a kinetic scheme for H₂-CH₄-B₂H₆ plasmas is implemented in the 1D model, taking into account 21 reactions and 7 boron containing species, in order to study boron-doped diamond processes
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Porthault, Helene. "Étude de nouvelles voies de dépôt du matériau d'électrode positive LiCoO2 pour la réalisation de micro-accumulateurs 3D à haute capacité surfacique." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00658071.
Full textAbstract:
La miniaturisation des systèmes électroniques est aujourd'hui l'un des enjeux majeurs de la recherche et demande une importante évolution des sources d'énergie. Les micro-accumulateurs tout solide sont une réponse parfaitement adaptée à ce besoin. Leur capacité est toutefois actuellement limitée à 50-200 µAh.cm-2 du fait de la difficulté d'employer des couches de matériaux actifs d'épaisseur supérieure à 5 µm. L'une des pistes pour augmenter la capacité spécifique des micro-accumulateurs est de déposer les différents matériaux sur un substrat texturé. Les techniques de dépôt sous vide classiques ne permettent pas de déposer des films conformes sur de telles surfaces, principalement à cause d'effets d'ombrage. L'objectif de ce travail de thèse a donc été de développer de nouvelles voies de dépôt pour la réalisation de micro-accumulateurs tout-solide 3D. Deux voies de dépôt chimique ont été explorées : la synthèse sol-gel et l'électrodépôt sous conditions hydrothermales. La synthèse sol-gel n'a pas permis d'aboutir à la réalisation de films denses et conformes. Cependant, elle s'est avérée très intéressante pour synthétiser des poudres de LiCoO2 rhomboédrique présentant d'importantes surfaces spécifiques, sans étape de broyage, à des températures de synthèse modérées (600-700°C). Le dépôt électrolytique en conditions hydrothermales s'est quant à lui révélé très prometteur tant pour sa vitesse de dépôt importante, jusqu'à 300 nm.mn-1, que pour sa température de synthèse basse, à partir de 125°C, sans nécessiter de recuit. Les films synthétisés présentent d'excellentes performances électrochimiques en électrolyte liquide et une conformité sur des substrats texturés supérieure à 97 %.
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Damiani, David. "Interaction laser-materiaux : applications au dépôt de couches minces supra-conductrices à haute température critique et au micro-usinage de divers materiaux." Limoges, 1991. http://www.theses.fr/1991LIMO0125.
Full textAbstract:
Ce travail concerne l'etude de l'interaction entre le rayonnement d'un laser uv et un materiau et comporte trois parties: la premiere est relative a la description simple par un modele des mecanismes regissant l'interaction entre le rayonnement d'un laser de forte puissance (>10#8 w/cm#2) et une cible metallique ou ceramique. Ce modele permet de calculer les caracteristiques de l'ecoulement dans la phase gazeuse et de comparer les vitesses calculees avec celles mesurees par spectroscopie optique resolue en temps. La deuxieme partie est consacree au diagnostic du panache plasma cree lors de la pulverisation par un laser excimeres a krf emettant a 248 nm d'une cible supraconductrice massive type ybacuo ou bisrcacuo par spectroscopie optique et spectrometrie de masse. Nous exposons les resultats obtenus sur la composition du plasma, la vitesse d'ejection des particules, leur cinetique de creation disparition et leur distribution spatiale en fonction de l'atmosphere ambiante et la fluence laser. La troisieme partie concerne l'obtention de couches minces supraconductrices a haute temperature critique par pulverisation laser uv. L'influence de divers parametres (pression d'oxygene, fluence laser, temperature du substrat, epaisseur du film, recuit) sur la qualite des couches obtenues est mise en evidence. Enfin, nous exposons quelques resultats sur le micro-usinage par laser uv de divers materiaux (metaux, polymeres, ceramiques) montrant l'interet de cette technique par rapport aux techniques classiques ou meme a l'usinage par laser yag a 1. 06 microns
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Anger, Eric. "Elaboration de couches minces de diamant par dépôt chimique en phase gazeuse assisté par plasma micro-onde : Application à la réalisation de membranes." Paris 13, 1994. http://www.theses.fr/1994PA132043.
Full textAbstract:
L'objectif de la thèse est la maitrise d'un réacteur de dépôt de films de diamant. Le travail a consisté à dégager les principaux paramètres contrôlant les caractéristiques des revêtements. L'étude expérimentale a été effectuée dans un réacteur de dépôt chimique en phase gazeuse assisté par plasma micro-onde. La spectroscopie de diffusion raman, la pesée et la microscopie électronique à balayage ont constitué les techniques systématiques d'analyse. La microscopie à force atomique, l'interférométrie fizeau, la spectroscopie de photoélectrons, des mesures de transparence, la spectroscopie d'annihilation de positions, la spectrométrie de rétrodiffusion de Rutherford et d'éjection de protons, la diffraction des rayons x et des mesures de diffusivité thermique par effet mirage ont été utilisées de façon plus ponctuelle. Une analyse préliminaire de la surface des échantillons monocristallins de silicium après activation de la germination par traitement mécanique a été réalisée. Elle a permis de mettre en évidence les principaux phénomènes responsables des densités de germination supérieures a 10e10 cm2. Une étude systématique de la densité de germination, de la vitesse de croissance, de la morphologie et de la qualité des dépôts en fonction des paramètres macroscopiques du réacteur a ensuite été entreprise. Ces paramètres sont la composition gazeuse, la température de dépôt, le couplage de la puissance micro-onde et de la pression (densité de puissance), le débit total et la durée de dépôt. L'étude a été complétée par une caractérisation structurale (porosité, rugosité, texture et contraintes internes) et chimique des couches minces de diamant qui a permis de définir les paramètres optimaux pour la réalisation de membranes de diamant. Les caractéristiques des membranes ont ensuite été optimisées pour être compatibles avec la réalisation de masques de lithographie par rayons X. La possibilité de réaliser des polariseurs pour lasers infrarouges de puissance à partir de ces membranes a également été établie.
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Le, Berre Maël. "Dépôt de matière et formation de motifs sur une surface solide : Méthodes microfluidiques, Contrôle par forces capillaires et Génération de vésicules géantes." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00388698.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse a eu pour objectif de développer de nouvelles méthodes de dépôts et de formation de motifs pour mieux contrôler l'organisation de molécules d'intérêt biologique sur des substrats solides.Dans la première partie du manuscrit, nous présentons une méthode originale, la micro-aspiration, permettant de réaliser des assemblages réversibles de canaux microfluidiques sur un substrat et servir à guider les liquides. Nous avons étudié les propriétés de ces systèmes avec des modèles physiques simples et appliqué ces phénomènes à la micromanipulation de liquides, le dépôt de protéines à diverses concentrations sur un substrat, la fabrication de motifs de polymères, nanoparticules, gels, etc.
Dans la seconde partie, nous avons exploré des nouvelles méthodes de dépôt de films de phospholipides multicouches sur des substrats solides et les avons appliqués à la fabrication de vésicules unilamellaires géantes de taille contrôlée. Tout d'abord, l'adaptation de techniques conventionnelles (micro-contact printing, moulage, etc.) a permis d'obtenir des motifs de phospholipides de taille micrométrique. Les dépôts ont ensuite été réalisés par retrait d'un ménisque en situation d'évaporation (assemblage capillaire). Nous avons identifié deux régimes de dépôt en fonction de l'importance relative des forces visqueuses et de l'évaporation, permettant un contrôle de l'épaisseur du film jusqu'à 200 nm à la bicouche près. L'émergence d'instabilités de mouillage ou le guidage sur micro-structures ont permis en outre de réaliser des motifs variés. En utilisant des substrats comme électrodes, ces différents niveaux d'organisation ont permis d'obtenir par électroformation des vésicules unilamellaires géantes de taille contrôlée. L'ensemble de ces travaux ouvre de nouvelles voies à la réalisation de surfaces et de motifs micrométriques d'intérêt biologique.
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Belaubre, Pascal. "Conception et réalisation d'un microsystème robotisé de dépôt de liquide biologiques par microleviers en silicium pour l'élaboration de biopuces." Phd thesis, INSA de Toulouse, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00004456.
Full textAbstract:
Les biopuces permettent d'analyser en quelques heures des milliers de séquences (ADN ou protéines) et d'identifier quels gènes répondent à l'action d'une molécule ou sont impliqués dans une maladie. Le travail présenté porte sur la conception et la réalisation d'un système miniaturisé et robotisé de dépôt de produits biologiques par micro-leviers en silicium pour la réalisation de biopuces.Après un descriptif détaillé des différentes techniques pour fabriquer des biopuces, nous expliquons notre démarche et nos objectifs. La combinaison d'une plate-forme de positionnement ayant une précision de 50nm et de micro-leviers en silicium est retenue.
La méthode de fabrication est basée sur l'utilisation de ces micro-leviers en silicium et la mise en place d'une technique de dépôt par contact direct entre ces outils et le support de la biopuce. Le dépôt s'effectue par capillarité. L'originalité de notre travail repose sur les dimensions géométriques (dépôts de quelques microns en diamètre), sur l'utilisation de volumes très faibles (quelques picolitres) donc la réalisation de nombreux spots avec un seul chargement de levier. Un autre avantage réside
dans le fait qu'il est possible de produire ces leviers en masse, à faible coût en utilisant une technique de réalisation très simple.
L'étude se poursuit sur la validation de cette approche suivant différents aspects: un aspect biologique démontrant la possibilité de réaliser des puces à ADN et à protéines et de déposer différents produits avec un seul et même levier; un aspect mécanique démontrant la compatibilité de notre approche avec les micro- et nano-technologies (utilisation des micro-leviers, positionnement et taille).
Puis, le problème du chargement des microleviers est traité: une technique d'électromouillage est tout d'abord utilisée mais son efficacité reste limitée. Elle évolue vers la diélectrophorèse, technique connue pour permettre de transporter des liquides en modifiant l'équilibre des charges, où l'application du champ électrique se fait par des électrodes en aluminium passivées placées le long des leviers. Enfin, l'intégration de piézorésistances sur les leviers permet de détecter le contact avec le support. Ainsi, après le contrôle actif du chargement, on peut réaliser un contrôle actif du dépôt, en garantissant une uniformité dans la force d'appui et le temps de contact.