INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Cet objet est atteint, selon un premier aspect présenté à titre d'exemple de la présente invention, par une structure semi-conductrice comprenant : un substrat de Silicium sur Isolant comprenant : une couche de base comprenant du silicium ; une couche intermédiaire formée sur le dessus de la couche de base ; et une couche supérieure formée sur le dessus de la couche intermédiaire ; un empilement de couches semi-conductrices III-N épitaxiales sur le dessus du substrat de Silicium sur Isolant, l'empilement de couches semi-conductrices III-N épitaxiales comprenant une couche active épitaxiale ; dans laquelle la couche active épitaxiale comprend : une première couche III-N active formée sur le dessus de la couche supérieure ; une deuxième couche III-N active formée sur le dessus de la couche barrière de diffusion ; avec un Gaz Électronique bidimensionnel entre la première couche III-N active et la deuxième couche III-N active ; et dans laquelle : la couche supérieure comprend du silicium dopé de type n ; et la couche intermédiaire comprend : une couche riche en pièges ; et un isolant enterré formé sur le dessus d'une couche riche en pièges.
Comme mentionné précédemment, la présence de dopants de type p à l'interface entre l'hétérostructure de nitrure du Groupe III et un substrat de silicium sur lequel l'hétérostructure de nitrure du Groupe III est par exemple formée par croissance épitaxiale peut par exemple être mesurée par des mesures de profilage de la résistance distribuée. Cette présence de dopants de type p à l'interface entre l'hétérostructure de nitrure du Groupe III et le silicium est attribuée à la diffusion ou à la migration d'impuretés depuis la couche de croissance initiale des couches épitaxiales de l'hétérostructure de nitrure du Groupe III vers le substrat de silicium. Les impuretés agissent comme une impureté de type p pour le substrat de silicium. Plus particulièrement, cette présence de dopants de type p à l'interface entre l'hétérostructure de nitrure du Groupe III et le silicium est attribuée à la diffusion ou à la migration d'éléments du Groupe III dans le substrat de silicium dans lequel ils agissent comme des impuretés de type p pour le substrat de silicium.
Dans le cas de la structure semi-conductrice selon la présente invention, la diffusion ou la migration des éléments du Groupe III depuis les couches épitaxiales de l'hétérostructure de nitrure du Groupe III vers le substrat de Silicium sur Isolant est contenue dans une région de surface du substrat de Silicium sur Isolant proche des couches épitaxiales de l'hétérostructure de nitrure du Groupe III, par exemple dans la couche supérieure et facultativement à proximité de l'interface entre la couche intermédiaire et la couche supérieure. En effet, la couche intermédiaire du substrat de Silicium sur Isolant selon la présente invention confine la diffusion ou la migration des éléments du Groupe III dans la région de surface du substrat de Silicium sur Isolant proche des couches épitaxiales de l'hétérostructure de nitrure du Groupe III, par exemple dans la couche supérieure et facultativement à proximité de l'interface entre la couche intermédiaire et la couche supérieure, raccourcissant ainsi la distance de diffusion des impuretés dans le substrat de Silicium sur Isolant.
Dans le cas de la structure semi-conductrice selon la présente invention, le dopage de type n de la couche supérieure du substrat de Silicium sur Isolant selon la présente invention compense la concentration d'éléments du Groupe III qui diffusent depuis les couches épitaxiales vers le substrat de Silicium sur Isolant. En d'autres termes, le dopage de type n de la couche supérieure du substrat de Silicium sur Isolant selon la présente invention compense une concentration en dopants de type p à l'interface entre les couches épitaxiales et le substrat de Silicium sur Isolant, dans lequel la concentration de ces dopants de type p résulte d'une diffusion d'atomes du Groupe III depuis ledit empilement de couches semi-conductrices III-N épitaxiales vers la couche supérieure du substrat de Silicium sur Isolant.
Ainsi, la structure semi-conductrice selon la présente invention présente des performances améliorées à haute puissance et haute fréquence, une résistivité améliorée et une réduction des pertes de puissance et des problèmes de linéarité.
L'utilisation d'une couche riche en pièges s'est avérée être l'une des techniques les plus efficaces pour réduire ces effets parasites et pour améliorer les propriétés de haute résistivité du silicium, tout en étant compatible avec la fabrication industrielle de tranches de SOI et avec le bilan thermique important du procédé CMOS standard. Les pièges de la couche riche en pièges capturent les porteurs libres à l'interface entre le silicium et la couche intermédiaire, permettant ainsi au substrat de Silicium sur Isolant de retrouver sa résistivité nominale, sa linéarité, cela éliminant la dépendance au courant continu et conduisant à une réduction substantielle des pertes RF et de la diaphonie. Dans le contexte de la présente invention, la couche riche en pièges a une densité de défauts appropriée pour piéger des charges libres qui peuvent être générées dans le substrat de Silicium sur Isolant. La couche riche en pièges peut également fournir un effet de piégeage. La couche riche en pièges a une épaisseur de plusieurs dizaines de nanomètres à plusieurs microns, par exemple de 50 nm à 3 microns. La couche riche en pièges comprend du silicium, ou du carbure de silicium amorphe, ou du silicium polycristallin également appelé polysilicium.
Dans le contexte de la présente invention, un gaz d'électrons bidimensionnel, également appelé 2DEG, est un gaz d'électrons libres de se déplacer dans deux dimensions, mais étroitement confinés dans la première. Ce confinement étroit conduit à des niveaux d'énergie quantifiés pour le mouvement dans cette direction. Les électrons apparaissent sous la forme d'une feuille 2D intégrée à un monde 3D.
Dans le contexte de la présente invention, le terme de nitrure du Groupe III fait référence à des composés semi-conducteurs formés entre des éléments du Groupe III du tableau périodique, par exemple le bore, également désigné B, l'aluminium, également désigné Al, le gallium, également désigné Ga, l'indium, également désigné In, et l'azote, également désigné N. Comme exemples de composés binaires de nitrure du Groupe III on peut citer GaN, AlN, BN, etc. Le terme de nitrure du Groupe III fait également référence à des composés ternaires et quaternaires comme par exemple l'AlGaN et l'InAlGaN.
Dans le cadre de la présente invention, la première couche III-N active comprend un ou plusieurs éléments parmi N, P, As, et un ou plusieurs éléments parmi B, Al, Ga, In et Tl. La première couche III-N active comprend par exemple du GaN. La deuxième couche III-N active comprend un ou plusieurs éléments parmi N, P, As et un ou plusieurs éléments parmi B, Al, Ga, In et Tl. La deuxième couche III-N active comprend par exemple de l'AlGaN. Le terme AlGaN se rapporte à une composition comprenant Al, Ga et N dans un rapport stœchiométrique quelconque (Al x Ga y N) dans lequel x est compris entre 0 et 1 et y est compris entre 0 et 1. En variante, la deuxième couche III-N active comprend par exemple de l'AlN. En variante, la deuxième couche III-N active comprend de l'InAlGaN. Une composition telle que l'InAlGaN comprend de l'In dans n'importe quelle quantité appropriée. En variante, la première couche III-N active et la deuxième couche III-N active comprennent toutes deux de l'InAlGaN, et la deuxième couche III-N active comprend une bande interdite plus large qu'une bande interdite de la première couche III-N active et dans laquelle la deuxième couche III-N active comprend une polarisation supérieure à la polarisation de la première couche III-N active. En variante, la première couche III-N active et la deuxième couche III-N active comprennent toutes deux du BInAlGaN, et la deuxième couche III-N active comprend une bande interdite plus large qu'une bande interdite de la première couche III-N active et dans laquelle la deuxième couche III-N active comprend une polarisation supérieure à la polarisation de la première couche III-N active. Les compositions de la couche active peuvent être choisies au vu des caractéristiques à obtenir, les compositions pouvant donc varier en conséquence. À titre d'exemple, de bons résultats ont été obtenus avec une première couche III-N active comprenant du GaN d'une épaisseur d'environ 150 nm et une deuxième couche III-N active comprenant du AlGaN d'une épaisseur d'environ 20 nm.
Dans le contexte de la présente invention, la couche de base du substrat de Silicium sur Isolant comprend du silicium massif et la résistivité de la couche de base du substrat de Silicium sur Isolant est typiquement comprise entre 3 et 5 kOhm.cm, et est de préférence supérieure à 1 kOhm.cm. Ainsi, la résistivité du substrat sous-jacent à l'empilement de couches semi-conductrices III-N épitaxiales est maximisée pour les applications à haute puissance et haute fréquence.
Dans le contexte de la présente invention, la technologie du Silicium sur Isolant, également appelée SOI, correspond à la fabrication de dispositifs à semi-conducteurs dans un substrat stratifié silicium-isolant-silicium. Le choix de l'isolant dépend en grande partie de l'application prévue des dispositifs à semi-conducteurs. Plusieurs types de substrats de Silicium sur Isolant peuvent être utilisés dans le cadre de la présente invention.
Du fait de l'isolation vis-à-vis du silicium massif de la couche de base du substrat de Silicium sur Isolant, la capacité parasite au sein des dispositifs semi-conducteurs fabriqués à partir de l'hétérostructure de nitrure du Groupe III est réduite, améliorant ainsi leur consommation d'énergie et leurs performances. Les dispositifs à semi-conducteurs fabriqués sur substrat de Silicium sur Isolant présentent également une plus grande résistance au verrouillage et de meilleures performances à VDD équivalent que les dispositifs à semi-conducteurs intégrés sur d'autres types de substrats. La dépendance à la température des dispositifs à semi-conducteurs fabriqués sur SOI est réduite par comparaison à des dispositifs à semi-conducteurs intégrés sur d'autres types de substrats. Du fait de l'isolation, les dispositifs à semi-conducteurs fabriqués sur SOI présentent de plus faibles courants de fuite et par conséquent, un meilleur rendement énergétique.
Selon un mode de réalisation, ladite matière active ne contient pas de cobalt, elle est choisie parmi le LiFePO4, LiMnPO4, LiFe x Mn y PO4, LiFePO4F, LiMnPO4F et LiFe x Mn y PO4F où x+y =1.
Composant C La matière conductrice électronique est choisie parmi les noirs de carbones, les graphites, naturel ou de synthèse, les fibres de carbone, les nanotubes de carbone, les fibres et poudres métalliques, et les oxydes métalliques conducteurs. Préférentiellement, elles sont choisies parmi les noirs de carbone, les graphites, naturel ou de synthèse, les fibres de carbone et les nanotubes de carbone.
- Composant A avec un ratio massique compris entre 80 et 99 %;
- Composant B avec un ratio massique compris entre 1et 10 %;
- Composant C avec un ratio massique compris entre 1 et 10%;
L’invention concerne également un procédé de fabrication des compositions de cathode mettant en œuvre des matériaux actifs revêtus par du carbone, un matériau conducteur et un liant polymère fluoré, ledit procédé comprenant les étapes suivantes :
- préparation d’une solution de liant polymère par dissolution du composant A dans la N-méthylpyrrolidone (NMP) à taux d’extrait sec de 2 à 20%, de préférence de 2 à 15%, avantageusement de 4 à 14%;
- ajout du composant B et du composant C à ladite solution de liant polymère, et mélange pour obtenir une formulation d’électrode (appelée également encre) applicable sur un support métallique.
L’invention concerne aussi un procédé de fabrication d’une électrode positive de batterie Li-ion comprend les étapes suivantes :
- fournir une formulation d’électrode applicable sur un support métallique;
Selon un mode de réalisation, la fabrication d’une cathode a été effectuée en suivant les étapes suivantes : on prépare une solution de liant polymère à 7 % en masse dans la N-méthyl-2-pyrrolidone jusqu’à dissolution complète du liant polymère. Puis, on ajoute à cette solution du noir de carbone Super P C65 (fournisseur Timcal). On mélange à l’aide d’un agitateur mécanique la solution. Puis on ajoute le matériau actif revêtus par du carbone. On obtient une encre qui contient en poids 94 parts de matériaux actifs revêtus par du carbone, 3 parts de noir de carbone et 3 parts de liant pour 100 parts du mélange matériaux actifs revêtus par du carbone /noir de carbone/liant. On dépose l’encre obtenue sur une feuille d’aluminium de façon à avoir une épaisseur humide de 200 µm. Puis on évapore la NMP en chauffant la feuille revêtue pendant 15 minutes à 90°C puis pendant 30 minutes à 150°C. On obtient ainsi un revêtement ayant une épaisseur de 70 ± 10µm.
Les données DAT obtenues lors de l’étape S10 peuvent en outre comprendre, pour chaque équipement connecté Ei, un score associé à l’équipement connecté Ei. Le score vise à refléter un suivi des consignes dans les messages de recommandation par l’utilisateur. Une valeur maximale du score peut être associée à un suivi des consignes dans les messages de recommandation générés à l’étape S13. Une valeur minimale du score peut être associée à un équipement connecté Ei pour lequel les consignes dans les messages de recommandation générés à l’étape S13 ne sont pas suivies. Bien entendu, d’autres systèmes de notation peuvent être utilisés.
Par exemple, chaque score peut être initialisé par défaut à une valeur intermédiaire. Chaque score peut être actualisé selon une étape d’actualisation de score S20. L’étape d’actualisation de score S20 peut consister à comparer, pour chaque équipement connecté Ei, les données Ei obtenues à l’étape S10 avec la consigne CONSi déterminée à l’étape S12. En fonction de la comparaison des données, chaque score peut être modifié. Par exemple, si les données Ei sont égales à la consigne CONSi, ou contenues dans un intervalle de confiance autour de la consigne CONSi, le score peut être incrémenté. L’intervalle de confiance peut par exemple être un intervalle de confiance à 90%, ou 95% ou à toute valeur comprise entre 90% et 95%. Si les données Ei ne sont pas égales à la consigne CONSi, ou pas contenues dans l’intervalle de confiance autour de la consigne CONSi, le score peut être décrémenté.
Selon un exemple de réalisation, un utilisateur ne souhaitant pas suivre les consignes dans les messages de recommandation générés à l’étape S13 peut associer son équipement connecté Ei à un score minimal. En outre, l’utilisateur peut manuellement ajuster son score en fonction d’une disposition à respecter ou non les consignes comprises dans les messages de recommandation.
Chaque consigne peut additionnellement dépendre des scores comme exprimé à l’équation [Math.7]. Par exemple, si le score est le score minimal, l’équipement connecté Ei peut ne pas être associé à une consigne. En effet, le score minimal pouvant être associé à un non-respect répété des messages recommandés, et par suite des consignes, par l’équipement d’utilisateur Ei, il peut être considéré que les consignes ultérieures ne seront pas respectées par l’utilisateur. Alternativement, une consigne peut être associée à l’équipement d’utilisateur Ei, avec une pondération de fiabilité faible, par exemple identique à la pondération associée aux véhicules non connectés.
Dans ce cas, l’équipement d’utilisateur Ei peut être exclu de la sous-partie de véhicules pour lesquels des messages de recommandation respectifs sont générés. Alternativement, un message de recommandation peut être généré à destination de l’équipement d’utilisateur Ei.
La phase de calcul peut alors dépendre des scores respectifs. Par suite, l’ensemble de consignes destinées aux véhicules connectés peut dépendre des scores respectifs.
Selon un exemple de réalisation, les données DAT obtenues à l’étape S10 sont en outre enregistrées dans la mémoire MEM 13 afin d’alimenter une première base de données DATABASE 15. L’ensemble de consignes destinées aux véhicules connectés peut être enregistré dans la mémoire MEM 13 afin d’alimenter une deuxième base de données DATABASE 16. En d’autres termes, la deuxième base de données DATABASE 16 peut être alimentée, selon une étape S21, à partir des données obtenues à l’étape S10 et des consignes générées à l’étape S13.
Les première et deuxième bases de données DATABASE 15, DATABASE 16 peuvent être distinctes ou bien regroupées en une seule base de données. Les première et deuxième bases de données DATABASE 15, DATABASE 16 peuvent être intégrées à l’unité de traitement 10, comme représenté sur la figure, ou stockées en dehors de l’unité de traitement 10. Les première et deuxième bases de données DATABASE 15, DATABASE 16 peuvent être stockées dans la mémoire MEM 13.
Un algorithme d’intelligence artificielle peut être entraîné en fonction des données de la base de données DATABASE 15, DATABASE 16.
. L’algorithme d’intelligence artificielle peut être mis en œuvre afin de déterminer la phase de calcul S12. L’algorithme d’intelligence artificielle peut par exemple déterminer l’objectif à atteindre de la phase de calcul. Alternativement ou en combinaison, l’algorithme d’intelligence artificielle peut déterminer l’ensemble de consignes ensemble de consignes .
L’algorithme d’intelligence artificielle peut par exemple être un algorithme de type forêt d’arbres décisionnels, ou « random forest » en anglais. L’algorithme d’intelligence artificielle peut être un réseau de neurones.
La représente un premier exemple de mise en œuvre du procédé selon un ou plusieurs modes de réalisation.
Dans l’exemple représenté à la , l’unité de traitement 10 est embarquée dans le véhicule V. Les échanges de données se font principalement selon des communications de type V2V, V2N2V, V2I2V et cellulaires. Par souci de simplicité, seules les étapes nécessaires à la compréhension de l’exemple sont décrites ici.
Selon une étape S1040, les données DAT sont obtenues. Les données DAT peuvent se référer aux véhicules V + 1 , V, V 0 , V -1 , V A1 et V E1 et à l’infrastructure INFRA3. Les véhicules V + 1 , V 0 , V -1 , V A1 et V E1 , ainsi que l’infrastructure INFRA3 peuvent être connectés ou non.
En particulier, ici, les données DAT peuvent comprendre une vitesse absolue du véhicule V, ou des données de mouvement, comme une position et/ou une accélération de l’équipement connecté associé au véhicule V permettant de remonter à la vitesse absolue du véhicule V. Les données DAT peuvent comprendre une vitesse absolue du véhicule V 0 ou alternativement une vitesse relative du véhicule V 0 par rapport à la vitesse absolue du véhicule V.
Lors de la phase d’identification de la situation de trafic S1140, si la vitesse absolue du véhicule V 0 n’est pas directement connue, celle-ci peut être estimée à partir des vitesses absolues du véhicule V et relative du véhicule V 0 . La vitesse absolue du véhicule V 0 peut être comparée à la vitesse maximale au sein de l’environnement routier. Si la différence entre la vitesse absolue du véhicule V 0 et la vitesse maximale est supérieure à une valeur seuil, un dépassement du véhicule V 0 par le véhicule V peut être envisagé. La valeur seuil est par exemple vingt kilomètres à l’heure.
Dans d’autres modes de réalisation, le temps de vol estimé et/ou l’information de réception sont émises dans de messages différentes.
Le deuxième équipement EQ2 à réception du message M3, lors d’une étape de réception E1 (illustrée comme E1_1_2 pour indiquer qu’il s’agit de la première émission mise en œuvre par le deuxième équipement), détermine l’information d’émission DAR2 pour le message suivant à destination du premier équipement en prenant compte de l’information de réception DA2 reçue. En outre, il estime E2_1_2 le temps de vol entre lui-même et le premier équipement EQ1 en utilisant l’information d’émission DBR1. De plus, en prenant compte de l’information de réception DA2 reçue, le deuxième équipement EQ2 détermine l’information d’émission d’un message M4 à destination du premier équipement EQ1. Le deuxième équipement EQ2 introduit dans le message M4 à destination du premier équipement, l’information d’émission DAR2, le temps de vol estiméTV et l’information de réception DB2.
Les étapes de réception E1, estimation E2 et émission E3 sont réitérées par le premier équipement EQ1. Un message M5 est ainsi émis E3_2_1 comprenant le temps de vol TV12 estimé (une deuxième fois, TV12_2), l’information d’émission DBR2 relative à ce message M5 et l’information de réception DA3.
Comme pour la , les références pour une même étape sont identiques et contiennent une indication du numéro de la réitération. Par exemple, E1_1 se réfère à l’étape de réception E1 mise en œuvre la première fois par l’équipement, E1_2 se réfère à l’étape de réception E1 mise en œuvre la deuxième fois par l’équipement, etc. Pa exemple, l’étape de réception est référencée par E1. En outre, la référence contient une indication de l’équipement mettant en œuvre l’étape. Par exemple, la référence E1_1_1 indique la première réception mise en œuvre par le premier équipement et E1_1_2 indique la première réception mise en œuvre par le deuxième équipement. Dans un souci de clarté, dans la description, les références ne donnent pas l’indication du numéro d’itération ni de l’équipement mettant en œuvre l’étape.
Ces étapes sont ensuite réitérées par les équipements EQ1, EQ2. Selon un mode de réalisation, les étapes sont réitérées un nombre prédéterminé de fois, ou alors pour tout échange entre les équipements, par exemple lors de la mise en œuvre des applications installées respectivement dans les équipements EQ1, EQ2.
Dans un mode de réalisation, les messages M1-M5 échangés entre le premier équipement et le deuxième équipement sont de messages émis respectivement par des interfaces de programmation applicatives. Ces messages M1-M5 comportent des données applicatives, c'est-à-dire des données nécessaires à la mise en œuvre des applications. On notera ainsi, que le procédé d’estimation utilise ces messages échangés entre les équipements au niveau applicatif, pour estimer le temps de vol entre les équipements. Ainsi, le procédé d’estimation n’utilise pas de messages uniquement dédiés à l’estimation de cette distance.
Selon un mode de réalisation, lorsqu’un équipement introduit des données relatives à la mise en œuvre du procédé d’estimation dans un message en émission, il introduit en outre dans le message, une information d’estimation collaborative IdTVC indiquant que le message contient de données relatives à l’estimation de distance collaborative. Cette information peut être une suite de données, par exemple de bits d’information, représentant une valeur prédéfinie. Cette valeur prédéfinie est connue des équipements EQ1-EQ2 de manière que lorsqu’un équipement identifie une telle valeur prédéfinie dans un message, il identifie qu’une demande de collaboration dans l’estimation d’un temps de vol a été émise l’équipement ayant émis le message.
Ainsi, dans un mode de réalisation, les messages M1-M5 comportent en plus des données applicatives et des données précitées ci-dessus en référence aux figures 2a et 2b, l’information d’estimation collaborative IdTVC.
Dans un mode de réalisation, au moins un équipement détermine E4 la moyenne des temps de vol estimés par lui-même ou par un autre équipement. La moyenne déterminée représente le temps de vol entre les équipements. Cette distance peut être émise vers d’autres équipements.
La illustre des exemples de messages M1-M3 pouvant être échangés entre les équipements EQ1, EQ2.
Le premier message M1 correspond à un message initiant le processus d’estimation collaborative du temps de vol entre deux équipements. Ce message comprend une information d’estimation collaborative IdTVC suivie d’une information de réception DA et des données applicatives DATA. Ce message peut correspondre au message M1 émis par le premier équipement dans les modes de réalisation illustrés aux figures 2a et 2b.