INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
RESUME Pour atteindre les objectifs mentionnés ci-dessus, un premier aspect de l’invention concerne un procédé de transfert d’un dispositif optoélectronique depuis un premier substrat vers un deuxième substrat par l’intermédiaire d’un substrat de manipulation. Le procédé comprend au moins les étapes suivantes : Fournir le premier substrat portant le dispositif optoélectronique, Fournir le substrat de manipulation, Coller le dispositif optoélectronique sur le substrat de manipulation par l’intermédiaire d’une couche d’assemblage au niveau d’une première face du dispositif, ladite première face présentant une surface de collage s’étendant selon un plan de base xy, Retirer le premier substrat, Graver partiellement la couche d’assemblage de façon à conserver une portion étroite de la couche d’assemblage intercalée entre la première face du dispositif et le substrat de manipulation, ladite portion étroite présentant une section transverse, prise dans un plan parallèle au plan de base xy, strictement inférieure à la surface de collage, Détacher le dispositif optoélectronique du substrat de manipulation.
Avantageusement, la couche d’assemblage est formée préalablement sur le substrat de manipulation et uniquement sur le substrat de manipulation, avant collage du dispositif.
Ainsi, il n’est pas nécessaire de prévoir une couche ou une portion sacrificielle sur le dispositif lui-même. La portion étroite est ensuite formée directement dans la couche d’assemblage par gravure partielle de la couche d’assemblage. Le procédé de transfert est simplifié. Les coûts sont diminués. Contrairement à la solution divulguée par le document US 9379092 B2 qui prévoit la formation d’une portion étroite avant ou lors du collage, la portion étroite peut ici être formée a posteriori , après collage et après retrait du premier substrat. Cela améliore la gestion des étapes de transfert. Il n’est plus nécessaire de prévoir a priori une portion étroite.
Dans le cas où une portion étroite est néanmoins prévue a priori , par exemple sous forme d’un plot, ce plot est intégré à la couche d’assemblage avant collage du dispositif sur celle-ci. La fabrication du plot se fait indépendamment de la fabrication du dispositif, contrairement à la solution divulguée par le document US 9379092 B2. Cela améliore également la gestion des étapes de transfert, qui peuvent être indépendantes des étapes de fabrication du dispositif. En particulier, le substrat de manipulation comprenant la couche d’assemblage et/ou les plots peut être avantageusement réutilisé, par exemple pour effectuer un autre transfert de dispositifs optoélectroniques.
Le dispositif est collé sur la couche d’assemblage au niveau de la première face, qui correspond typiquement à un sommet du dispositif, et de préférence uniquement au niveau de cette première face. Le procédé de transfert est encore simplifié et les coûts afférents sont encore diminués.
La illustre une étape d’assemblage entre un substrat donneur portant des dispositifs et un substrat de manipulation, selon un mode de réalisation de la présente invention.
La illustre des dispositifs assemblés au substrat de manipulation, après élimination du substrat donneur, selon un mode de réalisation de la présente invention.
La matrice de transmission H de la fibre optique dans une nouvelle conformation est différente de la matrice de transmission de la fibre optique dans sa conformation de référence H 0 . Si on tente de faire un balayage d’un point focal selon le principe de l’endoscope sans lentille en supposant que la matrice de transmission H de la fibre optique dans une conformation quelconque soit H 0 , on n’arrive plus à balayer un focus à l’extrémité distale de la fibre optique. En effet, la figure d’intensité en sortie de fibre est alors un « speckle » et non plus un champ focalisé.
La illustre le speckle obtenu dans le cas où la fibre optique change de conformation mais que la matrice de transmission n’est pas recalculée. Pour obtenir à nouveau un point focal, il est nécessaire de remesurer la matrice de transmission de la fibre.
Il est maintenant fait référence à la . Pour estimer la matrice de transmission H de la fibre dans une conformation quelconque, n champs pilotes sont injectés à l’extrémité distale de la fibre selon la méthode de la présente invention.
Sur la , on peut voir que la matrice de transmission H exprimée dans sa base de modes propres est une matrice diagonale par blocs. Elle contient sur sa diagonale 2² + 4² + 4² + 2² + 4² + 4² + 4² + 4² + 2² = 108 inconnus.
Chaque champ pilote, exprimé dans la même base que H, représente N = 30 connus. Chaque champ pilote est en effet exprimé par un vecteur comprenant N = 30 éléments, où N = 30 est le nombre de modes propres guidés par la fibre. Ainsi, l’injection de n=4 champs pilotes représente nxN = 4x30 = 120 connus.
Les champs résultant de l’injection des champs pilotes (cf. ), mesurés sur la caméra puis exprimés dans la même base que H représentent eux aussi nxN=4x30=120 connus.
En théorie, le nombre de connus (120) étant supérieur au nombre d’inconnus (108), il est possible de résoudre le système d’équations linéaires qui lie les champs pilote aux champs résultant afin de calculer directement la matrice de transmission H d’après la relation suivante : E Résultants = H.E Pilotes . Où E Pilotes et E Résultants sont des matrices de dimensions [Nxn] = [30x4] qui contiennent respectivement les 4 champs pilotes et les 4 champs résultants.
En référence à la , les champs pilote sont par exemple les suivants : - Pilote1 : champs focalisé sur position1 ; - Pilote2 : champs focalisé sur position2 ; - Pilote3 : champs focalisé sur position3 ; - Pilote4 : champs focalisé sur position4. Notons que les positions1, 2, 3, 4 sont arbitraires dès lors qu’elles ne sont pas identiques.
D’après la méthode de la présente invention, les champs pilotes sont injectés dans la première fibre en son extrémité distale. Les champs résultants sont mesurés en l’extrémité proximale de la première fibre à l’aide par exemple d’une caméra. La caméra détecte par défaut seulement l’intensité (amplitude au carré) ; pour mesurer aussi le champ (i.e. la phase et l’amplitude) on utilise la caméra avec une méthode interférométrique, par exemple la méthode dite holographie hors-axe.
La illustre les 5 champs résultant, mesurés suivant deux états de polarisation orthogonaux. A partir de la cinquième mesure, soit la superposition des 4 champs pilote, il est possible d’extraire les phases relatives entre les 4 champs pilotes.
Pour estimer la matrice de transmission H est de la fibre dans une conformation quelconque, un algorithme des moindres carrés est utilisé d’après la présente invention.
Il est maintenant fait référence à la . La illustre deux matrices de transmission de fibre dans une même conformation. La matrice de transmission de gauche a été mesurée selon une méthode classique connue de l’homme du métier telle que discuté en l’introduction de la présente description. La matrice de transmission de droite a été mesurée en utilisant un algorithme des moindres carrés qui estime la matrice de transmission de la fibre optique d’après la mesure de champs résultant à l’injection de 4 chams pilotes d’après l’exemple. La démontre bien que la présente invention permet d’obtenir dans un temps très court une excellente estimation d’une matrice de transmission d’une fibre optique.
La matrice de transmission a donc été estimée avec seulement 5 mesures. Si la fibre guidait un plus grand nombre de modes, 5 mesures auraient toutefois pu suffire pour estimer H.
En considérant une fibre multimode classique guidant 1000 modes, les méthodes de l’état de l’art devraient faire au minimum 1000 mesures (et souvent bien plus dans la pratique). La présente invention permet alors de diviser par un facteur 200 le nombre de mesures.
Méthode d’imagerie
Une fois la matrice de transmission de la première fibre estimée d’après la méthode de la présente invention, il est possible de calculer un masque de phase en fonction de la matrice de transmission H est estimée et l’appliquer à un modulateur de front d’onde, afin de former à l’extrémité distale de la première fibre optique un faisceau d’illumination avec une fonction de phase connue, par exemple un point focal. La illustre le balayage d’un focus en utilisant la matrice de transmission estimée de la fibre d’après la méthode de la présente invention.
L’au moins un élément adhésif a une largeur Y, mesurée selon la direction principale, telle que Y≤ 0.5* L 3 .
Ainsi, on fournit un ensemble dont les éléments d’interconnexion sont maintenus en position efficacement en utilisant un minimum de quantité de matériau. L’ensemble est simple à réaliser et il est particulièrement adapté pour la réalisation d’un module photovoltaïque pouvant comporter plusieurs ensembles.
Selon un autre aspect, il est proposé un module photovoltaïque, comprenant au moins un ensemble tel que défini ci-avant. L’ensemble est encapsulé dans un matériau transparent.
Selon un autre aspect, il est proposé une centrale solaire comprenant une pluralité de modules photovoltaïques tels que définis ci-avant.
Selon un autre aspect, il est proposé un procédé de fabrication d’un ensemble pour module photovoltaïque, comprenant : une fourniture d’au moins deux cellules photovoltaïques ; et un dépôt d’au moins un élément d’interconnexion et, pour chaque cellule photovoltaïque, d’au moins un élément adhésif destiné à coupler mécaniquement l’au moins un élément d’interconnexion avec la cellule photovoltaïque, le dépôt comprenant une mise en contact de l’au moins un élément adhésif avec l’au moins un élément d’interconnexion de sorte que : l’au moins un élément d’interconnexion est destiné à connecter électriquement les deux cellules photovoltaïques entre elles et s’étend, pour chaque cellule photovoltaïque, selon une direction principale en recouvrant la cellule photovoltaïque sur une longueur de recouvrement L 3 mesurée selon la direction principale. L’au moins un élément adhésif a une largeur Y, mesurée selon la direction principale, telle que Y≤.0.5* L 3 .
Selon un autre aspect, il est proposé un procédé de fabrication d’un module photovoltaïque, comprenant : une fabrication d’un ensemble selon le procédé défini ci-avant; et une encapsulation de l’ensemble par un empilement de matériaux du type polymère et/ou verre.
La représente schématiquement un mode de réalisation d’un ensemble pour module photovoltaïque selon l’invention ;
La représente schématiquement une vue en coupe de l’ensemble représenté à la ;
Les figures 3 à 8 représentent schématiquement d’autres mode de réalisation d’un ensemble pour module photovoltaïque.
Les dessins sont donnés à titre d'exemples et ne sont pas limitatifs de l’invention. Ils constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l’invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques. Par exemple, les largeurs relatives des éléments d’interconnexion et des doigts de collecte ne sont pas représentatives de la réalité.
Sur les figures 1 à 8, on a représenté un ensemble 1 pour module photovoltaïque 30. L’ensemble 1 comporte au moins deux cellules photovoltaïques 2, 20 et au moins un élément d’interconnexion 3. Les cellules photovoltaïques 2, 20 sont électriquement interconnectées entre elles par l’intermédiaire des éléments d’interconnexion 3, et on appelle également l’ensemble 1 « chaîne photovoltaïque ». Un module photovoltaïque 30 comprend un ensemble de cellules photovoltaïques 2, 20 interconnectées entre elles pour produire un courant. Dans le module photovoltaïque 30, les cellules photovoltaïques 2, 20 sont électriquement connectées entre elles et encapsulées dans un empilement de matériaux du type polymère et/ou verre. L’empilement protège les cellules 2, 20 tout en conservant la fonction de conversion photoélectrique des cellules 2, 20. Par exemple, le module photovoltaïque 30 peut être du type HET, c’est-à-dire comprenant des cellules photovoltaïques à hétérojonction et en particulier à base de silicium. Une cellule à base de silicium et de type à hétérojonction est une cellule comprenant un substrat en silicium cristallin et au moins une couche en silicium amorphe hydrogéné.
De façon générale, une cellule photovoltaïque 2, 20 convertit une partie du rayonnement lumineux en énergie électrique. A cet effet, la cellule photovoltaïque 2, 20 comporte un substrat 10, une première structure électriquement conductrice 11 sur une première face 12 du substrat 10 et une deuxième structure électriquement conductrice 14 sur une deuxième face 13 du substrat 10, opposée à la première face 12. Le substrat 10 est apte à produire des électrons lorsqu’il reçoit un rayonnement lumineux. On entend par un substrat, un film, une couche, « à base » d’un matériau, un substrat, un film, une couche comprenant ce matériau uniquement ou ce matériau et éventuellement d’autres matériaux, par exemple des éléments dopants. Le substrat 10 comprend, par exemple, du silicium. En particulier, la première structure 11 forme un premier groupe d’électrodes d’une première polarité, et la deuxième structure 14 forme un deuxième groupe d’une ou de plusieurs électrodes d’une deuxième polarité. Les première et deuxième structures électriquement conductrices 11, 14 sont destinées à créer un champ électrique pour le déplacement des électrons au sein du substrat 10. En outre, la première structure électriquement conductrice 11 a pour rôle de collecter les électrons photo-générés par le substrat 10 et la deuxième structure électriquement conductrice 14 a pour rôle de collecter le courant produit par le déplacement des électrons.
De façon générale, la première structure électriquement conductrice 11 comprend une pluralité de lignes électriquement conductrices 15, le plus souvent en métal. Ces lignes sont souvent appelées doigts de collecte ou doigts de métallisation. Elles sont configurées pour collecter les électrons produits par le substrat 10. Afin de conduire un courant entre deux cellules interconnectées, ces lignes conductrices 15 sont destinées à être mises en contact avec les éléments d’interconnexion 3 connectant deux cellules 2, 20. Cette connexion des lignes conductrices 15 avec les éléments d’interconnexion 3 peut être soit directe soit par l’intermédiaire de pistes conductrices 60 à 62, également appelées « BusBars » en langue anglaise, qui seront décrites par la suite plus en détail.
Sur les figures 1 à 8, on a représenté uniquement trois doigts de collecte sur la première face 12, pour des raisons de simplification. Généralement, les lignes de métal formant les doigts de collecte 15 ont une largeur de l’ordre de 40 micromètres, la largueur étant mesurée selon une direction perpendiculaire à la longueur de la ligne. La deuxième structure 14 peut également comprendre une pluralité de doigts de collecte 16, en particulier le même nombre de doigts de collecte que la première structure 12, et on dit que la cellule photovoltaïque est bifaciale. Si les première et deuxième faces 12, 13 du substrat 10 sont destinées à recevoir un rayonnement lumineux pour photo-générer un courant électrique sur chacune de ces faces, la cellule est qualifiée de bifaciale. En revanche, si seule l’une des deux faces 12, 13 du substrat 10 est apte à recevoir un rayonnement lumineux pour photo-générer un courant, alors, la cellule est qualifiée de mono-faciale. Dans ce cas, la deuxième structure 14 comprend habituellement une plaque de métal couvrant entièrement la deuxième face 13 du substrat 10. La première face 12 est destinée à recevoir le rayonnement lumineux tandis que la deuxième face 13 est de préférence destinée à réfléchir le rayonnement en direction du substrat 10.
Un premier aspect de l’invention illustré aux à concerne un dispositif DI semi-conducteur réalisé sur un substrat comprenant au moins une région active RA et une région non-active RA entourant au moins partiellement la région active RA. Comme illustré à la , lorsque plusieurs régions actives RA sont présentes, alors la région non-active RN entoure au moins partiellement lesdites régions actives RA.
On entend par région active RA une région qui comprend une couche de matériau semi-conducteur, par exemple du silicium, susceptible de former, avec les empilements de grille EG, un canal ainsi que les sources et drains de transistor. On entend par région non-active RN une région qui ne comprend pas de matériau semi-conducteur susceptible de former, avec les empilements de grille EG, un canal de transistor. Une région non-active RN (aussi appelée zone d’isolation) peut par exemple être constituée ou comprendre une STI (pour Shallow Trench Isolation en anglais – élément bien connu du domaine). Dans un mode de réalisation, le substrat est un substrat de type SOI. De préférence, la région active RA est alors formée par une couche de silicium et la région non-active RN est alors formée par une STI sur SOI.
De plus, comme illustré à la , le dispositif DI selon l’invention comprend une pluralité d’empilements de grille EG, chaque empilement de grille EG de la pluralité d’empilements de grille EG étant parallèle aux autres empilements de grille EG de la pluralité d’empilements de grille EG. De plus, comme illustré aux et (qui représentent le dispositif DI selon la coupe C1 et la coupe C2 respectivement), chaque empilement de grille EG est séparé des empilements de grille EG adjacents d’une distance égale à e au moyen d’un espaceur ES. En général, comme illustré à la , un empilement de grille EG comprend un oxyde de grille OG (par exemple de l’oxyde de silicium), une couche de métal ME sur l’oxyde de grille OG (par exemple du nitrure de titane) et une couche de polysilicium PS sur la couche de métal ME. D’autres configurations peuvent cependant être envisagées.
En outre, comme illustré aux à , chaque empilement de grille EG est disposé de sorte qu’une partie de l’empilement EG considéré est sur la région active RA. Il s’en suit que chaque empilement de grille EG est également disposé de sorte qu’une partie de l’empilement de grille EG considéré est sur la région non-active RN.
De plus, comme illustré à la qui représente une vue du dispositif selon la coupe C3 , pour chaque empilement de grille EG, la partie de l’empilement de grille EG considéré située sur la région non-active RN à une première hauteur h 1 et la partie EG de l’empilement de grille considéré située sur la région active RA à une deuxième hauteur h 2 , la deuxième hauteur h 2 étant supérieure à la première hauteur h 1 . Dans la suite, la différence entre la deuxième hauteur h 2 et la première hauteur h 1 sera noté Δh. Dans un mode de réalisation préférentiel, la surface de la région active RA est située dans un premier plan P1 et la surface de la région non-active RN est situé dans un deuxième plan P2, le premier plan P1 étant située à une hauteur inférieure de Δh à celle du deuxième plan P2
En outre, dans le dispositif DI selon l’invention, pour chaque empilement de grille EG de la pluralité d’empilements de grille EG, la hauteur h 2 de la partie d’empilement de grille EG située sur la région active RA et la hauteur h 1 de la partie du même empilement de grille EG située sur la région non-active RA vérifient les relations h 2 /e = a 2 et h 1 /e = a 1 où a 2 est un rapport d’aspect tel que, lors de la croissance du matériau espaceur formant les espaceurs ES, une zone d’air est dans ledit espaceur ES, et a 1 est un rapport d’aspect tel que, lors de la croissance du matériau espaceur formant les espaceurs ES, aucune zone d’air n’est dans ledit espaceur ES.
La notion de rapport d’aspect limite est illustrée à la et à la . La structure représentée à la présente un rapport d’aspect h/e égal au rapport d’aspect a 2 et une zone d’air VO se forme donc dans les espaceurs ES. A contrario, la structure représentée à la présente un rapport d’aspect h/e égal au rapport d’aspect a 1 et aucune zone d’air VO ne se forme donc dans les espaceurs ES. Ainsi, dans le dispositif DI selon l’invention, chaque espaceur ES séparant un empilement de grille EG du suivant comporte, au niveau de la région active RA, une zone d’air VO.
Les rapports d’aspect a 1 et a 2 peuvent être aisément déterminés de manière expérimentale en déposant le matériau utilisé pour former les espaceurs ES avec différentes valeurs du rapport d’aspect et en relevant pour quelles valeurs du rapport d’aspect une zone d’air VO est formée lors dudit dépôt. Un graphique illustrant une telle détermination est illustré à la . Sur cette figure, les couples de valeurs (e, h) correspondant à des points situés dans la zone supérieure OK permettent la formation d’une zone d’air VO. Aussi, a 2 pourra être choisi parmi tous les rapports d’aspect associés aux couples (h,e) situés cette zone supérieur OK. A contrario, les couples de valeurs (e, h) correspondant à des points situés dans la zone inférieure KO ne permettent pas la formation d’une zone d’air VO. Aussi, a 1 pourra être choisi parmi tous les rapports d’aspect associés aux couples (h,e) situés cette zone inférieure KO. Ainsi, le couple (e, h 2 ) correspond à un point se situant dans la zone supérieure OK alors que le couple (e, h 1 ) correspond à un point se situant dans la zone inférieure KO. Dans un mode de réalisation, le rapport d’aspect a 2 est égal à 1.5 et/ou le rapport d’aspect a 1 est égal à 1. Dans un mode de réalisation a 2 ≥ 1.5 et a 1 ≤ 1, voire a 2 ≥ 1.5 et a 1 ≤ 0.9.
Dans un mode de réalisation, la hauteur h 1 est comprise entre 30 et 50 nm (bornes incluses). Dans un mode de réalisation, la hauteur h 2 est comprise entre 60 et 100 nm (bornes incluses). Dans un mode de réalisation, la distance e séparant deux empilements de grilles EG successifs est comprise entre 20 et 40 nm (bornes incluses).
Dans un mode de réalisation, chaque empilement de grille EG a une largeur (mesurée selon le même sens que la distance e) comprise entre 10 et 40 nm (bornes incluses).
Dans un mode de réalisation, les espaceurs ES sont formés par une couche de matériau espaceur, par exemple du nitrure, ayant une épaisseur t supérieure ou égale à 0.3×e, de préférence supérieure ou égale à 0.4×e, voire supérieure ou égale à 0.5×e. On s’assure ainsi que suffisamment de matériau espaceur est déposé pour former un espaceur ES comprenant une zone d’air VO. Dans un mode de réalisation, l’épaisseur t de la couche de matériau espaceur est comprise entre 15 et 20 nm (borne incluses).
Dans un exemple de réalisation, l’épaisseur de la couche de matériau espaceur est comprise entre 15 et 20 nm (bornes incluses), la distance e séparant deux empilements de grille successif est comprise entre 20 et 30 nm (bornes incluses), la hauteur h 2 est comprise entre 60 et 80 nm et la hauteur h 1 est comprise entre 30 et 40 nm. Dans un mode de réalisation, le matériau espaceur est un nitrure, de préférence un nitrure de silicium.
Premier procédé de fabrication
Un deuxième aspect de l’invention illustré aux à concerne un procédé 100 de fabrication d’un dispositif DI semiconducteur à partir d’un substrat (illustré à la ), de préférence un substrat de type SOI, comportant au moins une région active RA et une région non-active RN entourant au moins partiellement la région active RA. De plus, la surface de la région active RA est située dans un premier plan P1 et la surface de la région non-active est située dans un deuxième plan P2, le premier plan P1 étant située à une hauteur inférieure à celle du deuxième plan P2. Comme illustré à la , la différence de hauteur entre le premier plan P1 et le deuxième plan P2 est notée Δh dans la suite.
Comme illustré aux et , le procédé 100 comprend une étape 1E1 de formation d’une pluralité d’empilements de grille EG parallèles les uns aux autres, chaque empilement de grille EG ayant une hauteur h (supérieure à la hauteur h 2 introduite plus loin) et étant séparé du ou des empilements de grille EG les plus proches par une distance e.