INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Dans certains modes de réalisation, ledit système de rappel forme un premier système de rappel, et le dispositif de conditionnement comprend par ailleurs un deuxième système de rappel configuré pour rappeler le support vers la position escamotée. Ainsi, tandis que le premier système de rappel assiste le mouvement du support vers la position de dégagement, le deuxième système de rappel assiste le mouvement du support vers la position escamotée. Le déplacement du support est donc aisé pour l’utilisateur. En outre, le deuxième système de rappel aide à maintenir le support en position escamotée, ce qui limite le dégagement intempestif du support.
Dans certains modes de réalisation, le deuxième système de rappel est configuré pour rappeler le support dans une direction différente du premier système de rappel. Deux directions différentes signifient deux directions qui forment un angle non nul entre elles, et pas seulement deux sens opposés d’une même direction. Ainsi, les systèmes de rappel n’exercent pas ou peu d’action concurrente, ce qui facilite le déplacement du support entre la position de dégagement et la position escamotée. Le cas échéant, le premier (respectivement deuxième) système de rappel est configuré pour rappeler le support dans une direction dans laquelle il est potentiellement bloqué par la première (respectivement deuxième) butée.
Dans certains modes de réalisation, la force de rappel exercée par le premier système de rappel est supérieure ou égale à la force de rappel exercée par le deuxième système de rappel. La force de rappel exercée par l’un ou l’autre des systèmes étant potentiellement évolutive, cette condition se vérifie au moins dans les états dans lesquels le support est susceptible de se déplacer vers l’une ou l’autre de la position escamotée et de la position de dégagement. Ainsi, il est prévu que le support soit préférentiellement rappelé vers la position de dégagement, afin d’assurer une bonne accessibilité du produit pour l’utilisateur.
Dans certains modes de réalisation, le premier système de rappel et le deuxième système de rappel sont formés par un même composant élastique précontraint. Ainsi, les systèmes de rappel sont particulièrement simples et peu coûteux. Par exemple, le même composant élastique peut être précontraint dans une direction pour former le premier système de rappel, et dans une autre direction pour former le deuxième système de rappel. Dans d’autres modes de réalisation, le premier système de rappel et le deuxième système de rappel peuvent être formés par des composants différents, indépendants l’un de l’autre.
Dans certains modes de réalisation, le support est mobile longitudinalement dans le fourreau.
Dans certains modes de réalisation, l’orientation du support par rapport au fourreau est conservée entre la position escamotée et la position de dégagement. Le dispositif est donc plus pratique à utiliser. En outre, en cas de décors correspondants sur le fourreau et le support, cela permet un meilleur contrôle du rendu esthétique du dispositif de conditionnement.
Dans certains modes de réalisation, un premier élément parmi le support et l’actionneur s’engage avec un guide d’un deuxième élément parmi le support et l’actionneur. Le support et l’actionneur coopèrent de sorte que le déplacement de l’actionneur, notamment en rotation, provoque, comme exposé précédemment, un déplacement du support. Le premier élément peut comprendre un élément suiveur qui s’engage avec le guide et le suit, par exemple sous la forme d’une saillie, d’une fente, d’une broche, etc. D’autres types de coopération sont également envisagés.
Dans certains modes de réalisation, le guide présente une première portion correspondant à la course nominale de l’actionneur et une deuxième portion, connectée à la première portion, correspondant au déplacement du support par rapport au fourreau sous l’effet du système de rappel. Ainsi, le guide est parcouru dans sa première portion grâce au déplacement de l’actionneur, et dans la deuxième portion grâce au (premier) système de rappel. Le cas échéant, le deuxième système de rappel peut influencer, quant à lui, le déplacement du support dans la première portion.
Dans certains modes de réalisation, le guide est en forme générale de L. Les branches du L peuvent former un angle compris entre 45° et 135°.
D'un instant t'7, postérieur à l'instant t'6, jusqu'à un instant t'8, postérieur à l'instant t'9, le noeud de détection SNii+1 est couplé à la sortie du photodétecteur PDi pour que les charges accumulées par le photosite du pixel Pi soient transférées sur le noeud de détection SNii+1 en appliquant un signal de commande sur la grille du transistor CMD-TGi du photodétecteur PDi, c'est une première phase de transfert de charge. Pour cela, le signal de commande CMD-TGi est passé au niveau de tension V4 bas décrit en relation avec la , entre les instants t'7 et t'8, puis est remis au niveau de tension V1.
D'un instant t'9, postérieur à l'instant t'8, jusqu'à un instant t'10, postérieur à l'instant t'9, un deuxième échantillon de tension au niveau du noeud de détection SNii+1 est lu sur la source du transistor SFi-2, c'est la première phase de lecture. Ainsi, la tension S&H est à un niveau de tension fonction du rayonnement capté par le photodétecteur PDi. La comparaison des deux échantillons permet de déterminer la quantité de rayonnement capté par le photodétecteur PDi.
La lecture du photodétecteur PDi est terminée, et à partir d'un instant t'11, postérieur à l'instant t'10, le noeud de détection SNii+1 est préparé pour la lecture du photodétecteur PDi+1.
De l'instant t'11jusqu'à un instant t'12, postérieur à l'instant t'11, la tension au niveau du noeud de détection SNii+1 est réinitialisée en utilisant, de nouveau, le transistor de réinitialisation RSTii+1. Pour cela, le signal de commande CMD-RSTii+1 est passé au niveau de tension V4 bas entre les instants t'11 et t'12, puis est remis au niveau de tension V1.
D'un instant t'13, postérieur à l'instant t'12, jusqu'à un instant t'14, postérieur à l'instant t'13, un premier échantillon de tension au niveau du noeud de détection SNii+1 est lu sur la source du transistor SFii+1. Ainsi, la tension S&H est à nouveau à un niveau correspondant à un niveau de référence.
D'un instant t'15, postérieur à l'instant t'14, jusqu'à un instant t'16, postérieur à l'instant t'15, le noeud de détection SNii+1 est couplé à la sortie du photodétecteur PDi+1 pour que les charges accumulées par le photosite du pixel Pi+1 soient transférées sur le noeud de détection SNii+1 en appliquant un signal de commande sur la grille du transistor CMD-TGi+1 du photodétecteur PDk+1, c'est une deuxième phase de lecture. Pour cela, le signal de commande CMD-TGi+1 est passé au niveau de tension V4 bas, entre les instants t'15 et t'16, puis est remis au niveau de tension V1.
D'un instant t'17, postérieur à l'instant t'16, jusqu'à un instant t'18, postérieur à l'instant t'17, un deuxième échantillon de tension au niveau du noeud de détection SNii+1 est lu sur la source du transistor SFii+1, c'est la deuxième phase de lecture. Ainsi, la tension S&H est à un niveau de tension fonction du rayonnement capté par le photodétecteur PDi+1. La comparaison des deux échantillons permet de déterminer la quantité de rayonnement capté par le photodétecteur PDi+1.
La lecture du photodétecteur PDi+1 est terminée, et à un instant t'19, postérieur à l'instant t'18, les lignes des pixels Pi et Pi+1 sont désélectionnées. Ainsi, le signal de sélection de ligne CMD-RSii+1 est passé au premier niveau de tension V1 haut. De plus, à un instant t'20, postérieur à l'instant t'19, les tensions NWELLi-2 et NWELLi-1 sont diminuées jusqu'au deuxième niveau de tension V2 haut.
Ce mode de réalisation présente les mêmes avantages que le mode de réalisation décrit en relation avec les figures 1 à 5.
Dispositif optoélectronique comportant une couche semiconductrice à base de GeSn présentant une portion monocristalline à structure de bandes directe et une zone barrière sous-jacente. Le domaine de l’invention est celui des dispositifs optoélectroniques d’émission ou de réception d’un rayonnement infrarouge, et plus particulièrement d’un rayonnement du moyen infrarouge (MWIR, pour Middle Wave InfraRed , en anglais), comportant une couche semiconductrice à base de germanium étain GeSn dans laquelle se situe une jonction semiconductrice PIN.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Les dispositifs optoélectroniques d’émission d’un rayonnement infrarouge peuvent comporter une couche semiconductrice optiquement active réalisée à base d’un composé cristallin de la colonne IV du tableau périodique des éléments, par exemple un composé à base de germanium étain GeSn. La couche semiconductrice comporte une jonction semiconductrice, par exemple de type PIN, où est généré l’essentiel du rayonnement infrarouge émis par le dispositif optoélectronique. Le germanium étain Ge 1-x Sn x peut en effet présenter une structure de bandes d’énergie directe propice à l’émission du rayonnement lumineux infrarouge lorsque la proportion atomique d’étain x est suffisante.
La réalisation de telle couche semiconductrice à base de GeSn reste cependant délicate, du fait notamment de la différence importante entre le paramètre de maille du germanium (a Ge =5,658Å) et celui de l’étain (a Sn =6,489Å), et de la différence entre la température de fusion du germanium (950°C environ) et celle de l’étain (240°C environ) qui peut conduire à une démixtion de l’étain.
Pour fabriquer un tel dispositif optoélectronique, une approche consiste à réaliser une couche semiconductrice de GeSn partiellement relaxée par croissance épitaxiale, à partir d’un pseudo-substrat ( virtual-substrate , en anglais) de germanium. A ce titre, la publication de Wirths et al. intitulée Lasing in direct-bandgap GeSn alloy grown on Si , Nature Photon. 9 , 88-92 (2015) décrit un procédé de fabrication d’un dispositif optoélectronique dans lequel une couche semiconductrice en germanium étain GeSn est réalisée par croissance épitaxiale de type CVD à partir d’une couche de nucléation en germanium Ge quasi-relaxée formé sur un substrat de silicium Si. Une couche semiconductrice épaisse en germanium étain GeSn est formée par épitaxie à partir de la couche de nucléation, et présente une épaisseur suffisante pour que les contraintes mécaniques relaxent plastiquement et que le germanium étain, sur au moins une épaisseur de la couche semiconductrice, est quasi-relaxé. Aussi, la couche semiconductrice ainsi réalisée présente une relative bonne qualité cristalline, hormis à l’interface avec la couche de nucléation où la relaxation plastique des contraintes mécaniques a généré des défauts structuraux de type dislocations. Les auteurs montrent qu’une proportion atomique d’étain de 12,6% permet de rendre directe la structure de bandes d’énergie dans une couche semiconductrice de GeSn relaxé et ainsi d’émettre un rayonnement lumineux infrarouge. Cependant, il peut être nécessaire d’obtenir une couche semiconductrice à structure de bandes directe avec une proportion atomique d’étain plus faible.
Une autre approche consiste alors à réaliser une couche semiconductrice à base de GeSn subissant des contraintes mécaniques en tension dans le plan principal de la couche. En effet, comme le montre notamment la publication de Wirths et al. intitulée Strain Engineering for Direct Bandgap GeSn Alloys , IEEE 11th International Conference On Group IV Photonics, 2014, la proportion atomique minimale x min d’étain pour que la structure de bandes d’énergie de la couche semiconductrice soit directe dépend du type de contraintes mécaniques subies par la couche semiconductrice (compression ou tension) et de leur intensité. Aussi, la diminution de cette proportion atomique minimale x min d’étain permet de réduire les risques de démixtion de l’étain.
A ce titre, la demande internationale WO2018/037189A1 décrit un procédé de fabrication d’un dispositif optoélectronique d’émission du rayonnement infrarouge dans une couche semiconductrice à base de GeSn contrainte en tension, celle-ci étant obtenue sous la forme d’une membrane suspendue au-dessus d’un substrat et mise en tension par des bras tenseurs, puis effondrée sur le substrat et assemblée à celui-ci par collage direct.
Ainsi, l’invention permet de mettre en œuvre plusieurs configurations, notamment : - un dispositif de caractérisation seul, - un dispositif de détermination seul, ou - un système regroupant les deux dispositifs.
Dans un mode de réalisation de l’invention, le dispositif de détermination de valeurs d’ajustement est un ordinateur apte à communiquer ces valeurs à un biomètre comportant un dispositif de caractérisation.
Dans un autre mode de réalisation de l’invention, le dispositif de caractérisation est intégré dans un biomètre. Un tel biomètre peut notamment obtenir les propriétés optiques par des mesures biométriques et utiliser ces propriétés optiques pour caractériser un système œil-implant.
Il est aussi possible de recueillir les données biométriques fournies par un tiers. Ainsi, on peut utiliser un ordinateur pour mettre en œuvre le procédé de caractérisation et le procédé de détermination, en se passant d’un biomètre.
L’invention propose un programme informatique comportant des instructions pour l’exécution des étapes d’un procédé de caractérisation selon l’un quelconque des modes de mis en œuvre décrits ci-avant.
L’invention propose un programme informatique comportant des instructions pour l’exécution des étapes d’un procédé de détermination selon l’un quelconque des modes de mis en œuvre décrits ci-avant.
Il est à noter que les programmes d’ordinateur mentionnés dans le présent exposé peuvent utiliser n’importe quel langage de programmation, et être sous la forme de code source, code objet, ou de code intermédiaire entre code source et code objet, tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n’importe quelle autre forme souhaitable.
L’invention propose également un support d’enregistrement lisible par un équipement informatique et/ou un biomètre, d’un programme informatique comportant des instructions pour l’exécution des étapes d’un procédé de caractérisation selon l’un des modes décrits ci-avant.
L’invention propose également un support d’enregistrement lisible par un équipement informatique et/ou un biomètre, d’un programme informatique comportant des instructions pour l’exécution des étapes d’un procédé de détermination selon l’un des modes décrits ci-avant.
Les supports d’enregistrement mentionnés dans le présent exposé peuvent être n'importe quelle entité ou dispositif capable de stocker le programme et d’être lu par un biomètre ou par tout équipement informatique, notamment un ordinateur.
Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique, par exemple un disque dur.
Alternativement, les supports d’enregistrement peuvent correspondre à un circuit intégré à un ordinateur ou à un biomètre, circuit dans lequel le programme est incorporé, et adapté pour exécuter un procédé tel que décrit ci-avant ou pour être utilisé dans l'exécution de ce procédé.
Brève description des figures D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-dessous, en référence aux dessins annexés qui en illustrent des exemples de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif.
La représente un procédé de détermination de valeurs d’ajustement conforme à un mode particulier de mise en œuvre de l’invention.
La représente une donnée d’un historique pouvant être utilisé dans un mode particulier de mise en œuvre de l’invention.
La représente des valeurs d’ajustement au sens de l’invention.
Le dispositif optoélectronique 1 comporte ici un substrat support 2, réalisé en un matériau électriquement conducteur ou diélectrique. Ce substrat support 2 peut présenter une épaisseur de l’ordre de quelques dizaines de nanomètres à quelques centaines de microns, par exemple une épaisseur comprise entre 10µm et 750µm. Il est réalisé ici en silicium, mais peut plus généralement être réalisé en saphir, borosilicate, silice, verre, quartz, entre autres.
Le dispositif optoélectronique 1 comporte une couche de nucléation 3 réalisée sur le substrat support 2. En variante, le substrat support 2 et la couche de nucléation 3 peuvent être des zones d’un même substrat ou d’une même couche. La couche de nucléation 3 est réalisée en un matériau cristallin adapté à la nucléation (germination) de la couche semiconductrice 10 à base de GeSn. Le matériau est monocristallin au moins au niveau de la face supérieure (opposée au substrat support 2) de la couche de nucléation 3. Il peut être choisi parmi les éléments ou composés de la colonne IV du tableau de classification périodique, et peut être du germanium comme ici, voire du silicium, de l’étain, ou les composés tels que le GeSn, SiGeSn, SiGe. Il peut également être choisi parmi les composés des colonnes III et IV, tels que le GaP, AlP, AlAs, InP, etc… ou encore peut être choisi parmi les composés des colonnes II et VI, tels que le ZnS, CdTe, etc… Dans cet exemple, la couche de nucléation 3 est une couche de germanium présentant une épaisseur supérieure à l’épaisseur critique à partir de laquelle les contraintes mécaniques subies par la couche relaxent de manière plastique.
Le dispositif optoélectronique 1 comporte une couche semiconductrice 10 à base de GeSn, réalisée par épitaxie à partir de la couche de nucléation 3. Elle est réalisée en un composé semiconducteur cristallin à base de GeSn, c’est-à-dire en le composé binaire GeSn comme ici, ou en variante en ses composés ternaires (SiGeSn…) voire quaternaires par exemple.
La couche semiconductrice 10 présente une épaisseur supérieure à l’épaisseur critique à partir de laquelle les contraintes mécaniques subies par la couche relaxent de manière plastique. Ainsi, l’épaisseur de la couche semiconductrice 10 peut être au moins égale à 300nm, et par exemple comprise entre 300nm et 2µm. A titre d’exemple, elle est ici égale à 480nm.
Aussi, la couche semiconductrice 10 est monocristalline sur une large partie de son épaisseur, en particulier là où se situe notamment la jonction semiconductrice PIN. Autrement dit, elle présente une zone inférieure z inf s’étendant suivant l’axe Z à partir de la couche de nucléation 3 en germanium, et où des défauts structuraux de type dislocations peuvent être présents ; puis une zone supérieure z sup qui ne comporte sensiblement pas de défauts structuraux et donc monocristalline. Cette zone supérieure z sup s’étend à partir de la zone inférieure z inf jusqu’à la face supérieure 10a de la couche semiconductrice 10. La jonction semiconductrice PIN est située dans cette zone supérieure z sup monocristalline.
Le composé semiconducteur Ge 1-x Sn x présente une proportion atomique d’étain x qui n’est pas homogène partout dans la couche semiconductrice 10. Ainsi, elle peut être homogène dans certaines zones ou portions de la couche semiconductrice 10, par exemple dans la portion de base 11, et varier verticalement (suivant l’axe d’épaisseur Z) et/ou horizontalement (dans le plan XY) dans certaines zones ou portions de la couche semiconductrice 10, par exemple dans les portions intermédiaire 12 et supérieure 13.
De plus, la couche semiconductrice 10 présente des contraintes mécaniques orientées dans le plan XY qui ne sont pas non plus homogènes partout. Ainsi, elle peut présenter des contraintes mécaniques en compression dans certaines zones ou portions, et elle présente des contraintes en tension dans d’autres zones ou portions, en particulier dans la portion supérieure 13. On note ε la valeur locale ou moyenne des contraintes mécaniques subies dans le plan XY, de signe positif (contraintes en compression) ou négatif (contraintes en tension).
La couche semiconductrice 10 comporte en particulier plusieurs portions qui se distinguent par leur proportion atomique moyenne d’étain et/ou par les contraintes mécaniques moyennes qu’elles subissent. Par proportion moyenne ou contrainte moyenne, on entend ici la valeur moyenne dans l’ensemble du milieu considéré. Ainsi, la couche semiconductrice 10 comporte une portion de base 11 qui s’étend sur et au contact de la couche de nucléation 3 ; une portion intermédiaire 12 qui s’étend sur et au contact de la portion de base 11 ; et une portion supérieure 13 qui s’étend sur et au contact de la portion intermédiaire 12. Par « s’étendre sur », on entend que la portion est située au-dessus de la portion sous-jacente suivant l’axe Z.
Dans ce mode de réalisation, la portion de base 11 s’étend à partir de la couche de nucléation 3 jusqu’à la face supérieure 10a de la couche semiconductrice 10, et entoure donc la portion intermédiaire 12 et la portion supérieure 13 dans le plan XY. En variante, comme décrit en détail en référence à la , la portion de base 11 peut ne s’étendre que sur une partie de l’épaisseur de la couche semiconductrice 10 et être donc recouverte par la portion intermédiaire 12 et la portion supérieure 13.
La couche semiconductrice 10 comporte tout d’abord une portion de base 11, qui s’étend sur et au contact de la couche de nucléation 3. La portion de base 11 s’étend dans la zone inférieure (où elle peut comporter des défauts structuraux) et donc à partir de la couche de nucléation 3, et ici dans la zone supérieure et y est donc monocristalline. La portion de base 11 présente une proportion atomique d’étain sensiblement homogène, égale à une valeur moyenne x pb . La proportion atomique moyenne d’étain x pb peut être comprise entre 4% et 20%, et de préférence entre 4% et 10% (donc avec une portion de base 11 présentant un gap indirect), et est ici égale à 8% environ. Elle peut présenter des contraintes mécaniques non nulles, par exemple des contraintes en compression dans la zone inférieure z inf , ou être relaxée ou quasi-relaxée en particulier dans la zone supérieure z sup . Elle peut également être contrainte en compression dans ton son volume (i.e. dans les zones inférieure z inf et supérieure z sup ).
La couche semiconductrice 10 comporte ensuite la portion intermédiaire 12, qui s’étend entre (suivant l’axe Z) et au contact de la portion de base 11 et la portion supérieure 13. Dans cet exemple, elle ne s’étend pas sur toute la largeur de la couche semiconductrice 10, et est donc entourée par la portion de base 11 dans le plan XY. Dans cet exemple, la portion supérieure présente une épaisseur égale à 75nm environ.
La portion intermédiaire 12 est située dans la zone supérieure z sup , et est donc monocristalline. Par ailleurs, elle présente une proportion atomique d’étain x pi qui varie suivant l’axe Z, et reste ici sensiblement constante dans le plan XY. La proportion atomique d’étain x pi présente en particulier une valeur minimale x pi1 inférieure à une valeur x ps1 d’un milieu homogène 13.1 (présenté plus loin) de la portion supérieure 13. Dans cet exemple, elle varie entre la valeur minimale x pi1 et une valeur maximale x pi2 supérieure à x pi1 . A titre d’exemple, dans le cas où la proportion atomique moyenne d’étain x pb est égale à 8% environ, la valeur minimale x pi1 est égale à 2% environ, et la valeur maximale x pi2 est égale à 10% environ.
La couche semiconductrice 10 comporte enfin la portion supérieure 13, qui s’étend sur et au contact de la portion intermédiaire 12. Plus précisément, elle repose entièrement sur la portion intermédiaire 12. Dans cet exemple, elle ne s’étend pas sur toute la largeur de la couche semiconductrice 10, et est donc entourée par la portion de base 11 dans le plan XY. Dans cet exemple, la portion supérieure présente une épaisseur égale à 135nm environ.