INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Selon un mode de réalisation, le capteur d'image comprend en outre : un compteur configuré pour générer la rampe numérique et pour fournir la rampe numérique à chaque circuit de la pluralité de circuits de pixel ; et un convertisseur numérique vers analogique configuré pour convertir la rampe numérique en la première rampe de tension pendant la première phase de lecture et en la deuxième rampe de tension pendant la deuxième phase de lecture.
Selon un mode de réalisation, le capteur d'image comprend en outre une interface de lecture configurée pour lire, après les première et deuxième phases de lecture, une image provenant du capteur d'image en lisant les données de pixel à partir de la mémoire de chaque circuit de pixel.
Selon un mode de réalisation, le capteur d'image comprend des premier et deuxième étages empilés, le réseau de circuits de pixel étant formé dans le premier étage et le comparateur étant formé dans le deuxième étage.
Selon un mode de réalisation, la mémoire est formée dans le deuxième étage, ou dans un troisième étage du capteur d'image empilé avec les premier et deuxième étages.
Selon un autre aspect, on prévoit un procédé de lecture d'un circuit de pixel d'un capteur d'image, le circuit de pixel comprenant une photodiode pincée reliée à un nœud de lecture, le procédé comprenant : la comparaison, par un comparateur pendant une première phase de lecture, d'une première tension de nœud de lecture au niveau du nœud de lecture, résultant d'une première période d'intégration de la photodiode pincée, avec une première rampe de tension et la génération, par le comparateur, d'un signal de sortie si la tension de la première rampe de tension croise la première tension de nœud de lecture ; si la tension de la première rampe de tension ne croise pas la première tension de nœud de lecture pendant la première phase de lecture, la comparaison, par le comparateur, pendant une deuxième phase de lecture, d'une deuxième tension de nœud de lecture au niveau du nœud de lecture, résultant de la première période d'intégration et d'une deuxième période d'intégration de la photodiode pincée, avec une deuxième rampe de tension et la génération d'un signal de sortie lorsque la tension de la deuxième rampe de tension croise la deuxième tension de nœud de lecture ; la réception, par une mémoire du circuit de pixel, d'une rampe numérique ; et le stockage, en réponse au signal de sortie du comparateur, pendant la première ou la deuxième phase de lecture, d'une valeur de la rampe numérique pour constituer des données de pixel du pixel.
Selon un autre aspect, on prévoit un circuit de pixel d'un capteur d'image, le circuit de pixel comprenant : une photodiode pincée reliée à un nœud de lecture ; un comparateur configuré : pour comparer, pendant une première phase de lecture une première tension de nœud de lecture au niveau du nœud de lecture, résultant d'une première période d'intégration de la photodiode pincée, avec une première rampe de tension et pour générer un signal d'événement si la tension de la première rampe de tension croise la première tension de nœud de lecture ; et, si la tension de la première rampe de tension ne croise pas la première tension de nœud de lecture pendant la première phase de lecture, pour comparer, pendant une deuxième phase de lecture, une deuxième tension de nœud de lecture au niveau du nœud de lecture, résultant de la première période d'intégration et d'une deuxième période d'intégration de la photodiode pincée, avec une deuxième rampe de tension et pour générer un signal d'événement lorsque la tension de la deuxième rampe de tension croise la deuxième tension de nœud de lecture ; et un circuit de signalisation d'événement configuré pour signaler la génération du signal d'événement pendant la première ou la deuxième phase de lecture à un circuit d'enregistrement d'événements.
Selon un mode de réalisation, le circuit de signalisation d'événement est en outre configuré pour désactiver le comparateur pendant la deuxième phase de lecture si le signal d'événement est généré pendant la première phase de lecture.
Selon un mode de réalisation, la deuxième rampe de signal a une amplitude plus grande que l'amplitude de la première rampe de signal.
Selon un mode de réalisation, le circuit de pixel comprend en outre un transistor de réinitialisation reliant la cathode de la photodiode à un rail de tension de réinitialisation et le circuit de signalisation d'événement est en outre configuré pour activer le transistor de réinitialisation en réponse à la génération du signal d'événement par le comparateur pendant la première ou la deuxième phase de lecture.
Selon un mode de réalisation, le circuit de pixel comprend en outre un dispositif logique relié à la sortie du comparateur et configuré pour désactiver la grille de transfert en réponse à la génération du signal d'événement pendant la première ou la deuxième phase de lecture.
Selon un autre aspect, on prévoit un capteur d'image comprenant : un réseau constitué d'une pluralité du circuit de pixel précédent ; un compteur configuré pour générer la rampe numérique et pour fournir la rampe numérique à une mémoire d'image ; et un convertisseur numérique vers analogique configuré pour convertir la rampe numérique en la première rampe de tension pendant la première phase de lecture et en la deuxième rampe de tension pendant la deuxième phase de lecture.
Selon un mode de réalisation, le capteur d'image comprend en outre un dispositif de reconstruction d'image configuré pour reconstruire une image en générant : une première valeur de pixel de l'image sur la base d'une première valeur de la rampe numérique associée à un premier circuit de la pluralité de circuits de pixel ; et une deuxième valeur de pixel de l'image sur la base d'une deuxième valeur de la rampe numérique associée à un deuxième circuit de la pluralité de circuits de pixel et sur la base des durées relatives des première et deuxième périodes d'intégration.
Selon un mode de réalisation, le capteur d'image comprend en outre un circuit de commande configuré, pendant les première et deuxième phases de lecture, pour interrompre l'incrémentation du compteur à chaque valeur de compte de la rampe numérique jusqu'à ce qu'un signal correspondant de fin de balayage soit activé par le circuit d'enregistrement d'événement indiquant que tous les circuits de pixel générant le signal d'événement correspondant à la valeur de compte ont été lus.
A ce jour, plusieurs technologies permettent de générer des impulsions électromagnétiques dont le spectre s’étend en tout ou en partie dans le domaine du DUV (200nm - 400nm), de l’ultraviolet extrême voire dans les rayons X (longueur d’onde inférieure à 10 nm).
Les lasers à excimer utilisent un gaz de molécules dans une cavité qui est pompée par décharge électrique. La décharge excite les molécules, qui en se désexcitant émettent une radiation cohérente dans l’ultraviolet. Selon le gaz utilisé dans la cavité, des rayonnements UV allant de 351nm (XeF) à 157nm (F 2 ) peuvent être produits. Les lasers à excimer produisent aujourd’hui des impulsions nanosecondes avec un taux de répétition de l’ordre du kHz avec une énergie par impulsion de 1 mJ à 100mJ (correspondant à des puissances moyennes de 1 W à 100W environ). Leur efficacité énergétique est de l’ordre de 0.3%. Cette technologie est très utilisée en lithographie DUV. Son inconvénient principal est que la longueur d’onde minimale atteignable reste relativement élevée (157 nm), limitant ainsi la taille minimale des gravures réalisables. En outre, elle ne permet pas d’obtenir des impulsions ultrabrèves, c’est-à-dire de durée (largeur complète à mi-hauteur) inférieure à 100 ps (1 ps=10 - 12 s), voire beaucoup moins.
Les plasmas chauds (~6000 K) créés en focalisant un laser intense (typiquement à CO 2 ) sur de la matière émettent un rayonnement thermique qui étend jusqu’à l’ultraviolet extrême. Ces sources permettent d’atteindre des longueurs d’onde très courtes, de l’ordre de 10 nm, avec une puissance moyenne de l’ordre de 100 W et une efficacité de conversion énergétique d’environ 0.3%. Cette technologie est très utilisée en lithographie EUV, notamment pour la gravure à 13,5 nm. Cependant elle présente des inconvénients majeurs : la lumière engendrée est incohérente et donc difficile à manipuler, le plasma chaud émet aussi des particules énergétiques (électrons et ions) qui endommagent les optiques EUV, la technologie est très coûteuse et très consommatrice d’énergie. En outre, elle ne permet pas d’obtenir des impulsions cohérentes ultrabrèves.
Les lasers à électrons libres (FEL, de l’anglais « Free Electrons Lasers) utilisent un accélérateur linéaire pour accélérer des paquets d’électrons à de hautes énergies (100 MeV – plusieurs dizaines de GeV) et les faire osciller dans un onduleur composé d’une série d’aimants (ou de bobines) qui délivrent un fort champ magnétique. Ce mouvement oscillant produit un rayonnement synchrotron dans l’UV, EUV, et l’X qui est amplifié par couplage onde-électrons (effet laser). Ces lasers produisent des impulsions cohérentes, ultrabrèves (quelques femtosecondes), d’énergie relativement haute (quelques dizaines de µJ). Les principaux inconvénients des FELs sont leur coût extrêmement élevé et leur rendement modeste, ce qui les cantonne à la recherche fondamentale. En outre, ils ne permettent pas d’obtenir des impulsions de durée attoseconde (on entend par « impulsions attosecondes » des impulsions de durée inférieure à 1 fs).
La génération d’harmoniques d’ordre élevé dans les gaz (HHG, de l’anglais « High-order Harmonic Generation) est une technique qui consiste à focaliser des impulsions laser femtosecondes, généralement dans le proche infrarouge, d’intensité relativement élevée (typiquement ~10 15 W/cm 2 ) dans un gaz pour obtenir l’émission d’un rayonnement harmonique du laser, avec des ordres d’harmonique pouvant atteindre plusieurs dizaines. Dans le domaine temporel, le rayonnement harmonique se présente sous la forme de trains d’impulsions attosecondes, mais dans certains cas il est possible d’obtenir des impulsions attosecondes isolées. Les efficacités typiques obtenues (infrarouge vers UV à EUV) sont de l’ordre de 10 -5 à 10 -6 sur la gamme 10eV à 100eV (i.e. 120 nm à 12nm). Aujourd’hui, ce type de source est réalisé avec des lasers infrarouges et proches infrarouges de quelques mJ à quelques dizaines de mJ, ce qui permet d’atteindre au mieux des impulsions UV/EUV d’une dizaine de µJ d’énergie. Ce type de source de lumière EUV est relativement peu coûteux, mais reste surtout utilisé dans des expériences de physique fondamentale résolues en temps. Les performances au niveau énergétique de ces installations sont très faibles, ce qui les rend peu adaptées à des applications industrielles.
D’autres techniques, exploitant la réflexion d’impulsions laser sur des plasmas denses (« miroirs plasma ») sont moins mûres.
La technique de génération d’harmoniques sur miroir plasma relativiste – voir par exemple (Vincenti 2019) – consiste à focaliser un laser infrarouge ou proche infrarouge femtoseconde intense, à haut contraste temporel et de puissance de quelques dizaines de TW à quelques dizaines de PW pour atteindre des intensités lasers I>10 18 W/cm 2 sur une cible initialement solide. Au point focal, le laser ionise complètement la cible et forme un plasma dense, qui est réfléchissant pour le champ incident. Sous l’effet de ce champ le « miroir plasma » ainsi formé oscille à des vitesses relativistes à la période laser. Ces oscillations entrainent une compression temporelle périodique du champ incident qui correspond, dans le domaine des fréquences, à un spectre d’harmoniques Doppler d’ordre élevé de la fréquence laser, pouvant s’étendre jusqu’à l’EUV voire aux rayons X, et dans le domaine temporel à un train d’impulsions attosecondes. Les efficacités de conversion obtenues dépendent fortement des conditions laser (intensité, angle d’incidence) et plasmas (densité, longueur de l’interface vide plasma). Dans des conditions optimisées et pour des lasers de classe 100TW (~2J-20fs, intensité max de l’ordre de 10 19 W/cm 2 ), les efficacités de conversion sont inférieures à 10 -4 en dessous de 80nm (soit des énergies de l’ordre de 100µJ). Pour des lasers de classe multi-PW (100J-20fs, intensités I>10 20 W/cm2), ces efficacités de conversion sont de l’ordre de 0.5% à 80nm (soit des énergies de l’ordre du joule). Ces efficacités décroissent en loi de puissance avec la fréquence donc deviennent rapidement négligeables aux courtes longueurs d’onde. Cette technologie est à ce jour à l’état de preuve de concept expérimental par quelques gros laboratoires lasers à la pointe mondiale du domaine. Elle n’est pas encore utilisée à des fins industrielles.
La technique du miroir volant relativiste existe uniquement en tant que concept théorique. Elle consiste à focaliser un premier laser infrarouge très intense dans un gaz – (Bulanov 2003) – ou sur une feuille mince solide – (Tamburini 2014) – de quelques dizaines de nm d’épaisseur pour générer un miroir plasma relativiste. Un second laser contra-propagatif est alors focalisé sur le miroir généré par la première impulsion pour être comprimé temporellement et raccourci en longueur d’onde par effet Doppler. Par exemple, dans le cas d’une feuille mince, un premier laser très intense (multi-PW) est focalisé (I>10 23 W/cm 2 ) d’un côté de la feuille pour accélérer les ions et électrons de la feuille par pression de radiation et créer un miroir relativiste. Un second laser contra-propagatif au miroir est envoyé de l’autre côté de la feuille. Le laser réfléchi par la feuille est alors comprimé temporellement et converti par effet Doppler vers l’UV/EUV. Contrairement à la génération d’harmoniques sur miroir plasma relativiste, cette technique devrait permettre la génération d’impulsions femtosecondes ou attosecondes isolées. Malheureusement, les efficacités de conversion et les longueurs d’onde UV/EUV minimales accessibles restent très limitées. Dans (Tamburini 2014), les auteurs mentionnent une longueur d’onde minimale de l’ordre de 570nm à partir d’un laser à 800nm avec des taux de conversion (infrarouge vers 570nm) inférieurs à 1%. Une des limitations principales des techniques proposées est qu’elles ne permettent pas d’avoir, dans des conditions réalistes, un miroir de qualité optique suffisante (densité, surface) pour pouvoir réfléchir convenablement la deuxième impulsion. Par ailleurs, ces techniques sont extrêmement complexes à mettre en place expérimentalement car elles requièrent la synchronisation spatio-temporelle sur des échelles temporelles femtosecondes et spatiales micrométriques de deux impulsions laser de haute puissance ultrabrèves, le tout pour des efficacités faibles, même dans le cas idéal. Il est donc peu vraisemblable que cette technique puisse être mise en œuvre à des fins industrielles.
L’invention vise à surmonter, en tout ou en partie, les inconvénients précités de l’art antérieur. Plus particulièrement elle vise à générer des impulsions électromagnétiques isolées cohérentes et ultrabrèves, dont le spectre peut s’étendre en tout ou en partie dans les domaines DUV, EUV voire X et présentant une énergie supérieure ou égale à 1 mJ. Aucune technique de l’art antérieur ne permet d’obtenir un tel résultat. Par ailleurs, l’invention vise à générer ces impulsions d’une manière relativement simple à mettre en œuvre, convenant de ce fait à des applications industrielles.
Conformément à l’invention, ce but est obtenu en utilisant une première impulsion laser intense (« impulsion génératrice ») pour générer un miroir plasma relativiste oscillant, sur lequel se réfléchit une deuxième impulsion laser (« impulsion source »). L’impulsion source présente une durée (pleine largeur à mi-hauteur) inférieure ou égale à la période optique de l’impulsion génératrice, et de préférence inférieure à la moitié de cette période optique. Etant donné que le miroir plasma relativiste oscille à la fréquence de la première impulsion, l’impulsion source ne voit pas un miroir oscillant, mais un miroir se déplaçant de manière monotone, à une vitesse relativiste (ou, tout au plus, accomplissant un seul mouvement de va-et-vient). En choisissant de manière opportune le décalage temporel entre la première et la deuxième impulsion, l’impulsion source sera réfléchie par le miroir plasma lorsque ce dernier se déplace à vitesse quasi-constante, et relativiste, dans une direction opposée à la propagation de cette impulsion. L’impulsion source subit alors une diminution de sa longueur d’onde (« décalage vers le bleu ») par effet Doppler et une forte compression temporelle.
La technique de l’invention est beaucoup plus facile à mettre en œuvre que celle du miroir volant relativiste, car elle ne requiert pas que les deux impulsions soient contre-propagatives. Au contraire, il est préférable qu’elles se propagent de manière coaxiale, ce qui simplifie grandement le montage optique. Par ailleurs, les deux impulsions peuvent être issues d’une même impulsion laser initiale, ce qui assure leur synchronisation. En outre, la qualité optique du miroir plasma ainsi obtenu est largement meilleure que celle d’un miroir volant relativiste.
Par rapport à la technique du miroir plasma relativiste, dans laquelle une seule impulsion laser génère le plasma et en est réfléchie, l’invention permet d’obtenir une efficience de conversion vers le DUV/EUV bien meilleure. En effet, l’invention permet en principe de convertir la quasi-totalité de l’énergie de l’impulsion source vers des courtes longueurs d’onde, alors que dans le cas de l’art antérieur seule une petite fraction de cette énergie est convertie. En fait, dans certains cas l’invention permet d’atteindre un rendement de conversion supérieur à 1 (rapportée à l’énergie de l’impulsion source), car l’impulsion source acquiert de l’énergie du miroir plasma au moment de sa réflexion.
En outre, l’invention permet d’obtenir des impulsions ultrabrèves (jusqu’à des durées de quelques dizaines d’attosecondes) uniques, alors que la technique du miroir plasma relativiste génère des trains de telles impulsions. A ce jour, d’autres techniques, telle la génération d’harmoniques d’ordre (HHG) élevé dans les gaz permettent de générer des impulsions attosecondes isolées, mais avec des énergies et des rendements de conversion très faibles (nanoJoules, rendements de l’ordre de 10 -6 pour l’HHG).
Comme cela sera expliqué plus en détail dans la suite, l’invention peut déjà être mise en œuvre à l’aide de technologies existantes et éprouvées.
Un objet de l’invention est donc un procédé de génération d’impulsions électromagnétiques ultrabrèves isolées comprenant les étapes suivantes : - diriger sur une surface d’une cible à l’état condensé une première impulsion laser en incidence oblique et en polarisation p, ladite première impulsion laser présentant une première longueur d’onde, correspondant à une première période optique, et une amplitude crête normalisée supérieure ou égale à 1, moyennant quoi un miroir plasma oscillant à vitesse relativiste est généré à la surface de la cible; et - diriger sur ladite surface de la cible, en correspondance dudit miroir plasma, une deuxième impulsion laser présentant une deuxième longueur d’onde, inférieure à la première longueur d’onde, et une durée inférieure ou égale à la première période optique, la deuxième impulsion laser étant spatialement et temporellement superposée à la première impulsion laser ; moyennant quoi la deuxième impulsion laser, réfléchie par le miroir plasma, subit un décalage de sa longueur d’onde et une modification de sa durée.
Selon des modes de réalisation particuliers d’un tel procédé :
Selon un mode de réalisation, la bobine d’antenne comprend, dans la zone centrale, au moins une plage de connexion à une spire de rang inférieur à N du second groupe de spires, à laquelle est connectée ou peut être connectée une seconde des premières bornes de connexion du microcircuit.
L’invention concerne également un carte à microcircuit comprenant une bobine d’antenne et un module sans contact tels que décrits précédemment, la bobine d’antenne de la carte présentant au moins une spire proche de la bobine d’antenne du module, pour établir un couplage inductif entre les deux bobines d’antenne.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES Des exemples de réalisation de modules sans contact et de procédés de fabrication de tels modules sans contact seront décrits dans ce qui suit à titre non limitatif, en relation avec les figures jointes parmi lesquelles :
la précédemment décrite montre un module sans contact classique,
la précédemment décrite montre un autre module sans contact classique,
la est le schéma électrique d’un circuit d’antenne du module sans contact de la ou de la ,
la montre la face arrière d’un premier mode de réalisation d’une plaquette de module sans contact,
la montre la face arrière d’un module sans contact formé à partir de la plaquette de la ,
la montre la face avant de la plaquette de la ,
la est le schéma électrique d’un circuit d’antenne du module sans contact de la ,
la montre la face arrière d’une variante de la plaquette de la ,
la montre la face arrière d’une autre variante de la plaquette de la ,
la montre la face arrière d’encore une autre variante de la plaquette de la ,
Exemple 1 : Réalisation d’une cathode mésoporeuse à base de LiMn 2 O 4 selon l’invention
On a préparé une suspension de nanoparticules de LiMn 2 O 4 par synthèse hydrothermale selon le procédé décrit dans l’article de Liddle et al. intitulé « A new one pot hydrothermal synthesis and electrochemical charactérisation of Li 1+x Mn 2-y O 4 spinel structured compounds » , Energy & Environmental Science (2010) vol.3, page 1339-1346 :
14,85 g de LiOH,H 2 O ont été dissous dans 500 ml d’eau. On a ajouté à cette solution 43,1g de KMnO 4 et versé cette phase liquide dans un autoclave. Sous agitation on a ajouté 28 ml d’isobutyraldéhyde et de l’eau jusqu’à atteindre un volume total de 3,54 l. L’autoclave a ensuite été chauffé à 180°C et maintenu à cette température pendant 6 heures. Après un lent refroidissement, on a obtenu un précipité noir en suspension dans le solvant. Ce précipité a été soumis à une succession d’étapes de centrifugation - redispersion dans l’eau, jusqu’à obtenir une suspension agrégée avec une conductivité d’environ 300 µS/cm et un potentiel zeta de -30mV. Les agrégats obtenus étaient constitués de particules primaires agrégées de taille de 10 à 20 nm. Les agrégats obtenus avaient une forme sphérique et un diamètre moyen d’environ 150 nm ; ils ont été caractérisés par diffraction aux rayons X et microscopie électronique.
On a ensuite ajouté à la suspension aqueuse d’agrégats environ 10 à 15 % en masse de polyvinylpyrrolidone (PVP) à 360 000 g/mol. L’eau a été évaporée jusqu’à ce que la suspension d’agrégats ait un extrait sec de 10%. L’encre ainsi obtenue a été appliquée sur un feuillard en acier inoxydable (316L) d’une épaisseur de 5 µm. La couche obtenue a été séchée dans une étuve contrôlée en température et d’humidité afin d’éviter la formation de fissures au séchage. On a répété le dépôt d’encre et le séchage pour obtenir une couche d’environ 10 µm d’épaisseur.
Cette couche a été consolidé à 600 °C pendant 1 h dans l’air afin de souder les nanoparticules primaires entre elles, d’améliorer l’adhérence au substrat et de parfaire la recristallisation du LiMn 2 O 4 . La couche poreuse ainsi obtenue présente une porosité ouverte d’environ 45 % en volume avec des pores d’une taille comprise entre 10 nm et 20 nm.
Une couche mince de ZnO a ensuite été réalisée sur et à l’intérieur des pores de la cathode mésoporeuse à base de LiMn 2 O 4 , dans un réacteur ALD de type P300B (fournisseur : Picosun), sous une pression d’argon de 2 mbars à 180°C. L’argon (Ar) a été utilisé ici à la fois comme gaz porteur et pour la purge. Avant chaque dépôt un temps de séchage de 3 heures a été appliqué. Les précurseurs utilisés étaient l’eau et le diéthylzinc. Un cycle de dépôt était constitué des étapes suivantes : Injection du diéthylzinc, purge de la chambre avec l’Ar, injection de l’eau, purge de la chambre avec l’Ar.