INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Dans une forme de réalisation, le module d’alimentation électrique comprend un transformateur connecté en série sur la connexion électrique entre la sortie du convertisseur continu-alternatif et l’entrée du convertisseur alternatif-continu, ledit transformateur étant configuré pour modifier la valeur de la tension électrique alternative de sortie du convertisseur continu-alternatif en une tension dont la valeur est comprise dans une plage de valeurs de tension prédéterminée.
L’invention concerne également un système de charge électrique comprenant un module d’alimentation électrique, tel que présenté précédemment, destiné à alimenter électriquement un premier équipement électrique via la première sortie d’alimentation électrique, et un deuxième équipement électrique, connecté électriquement à la deuxième sortie d’alimentation électrique.
L’invention concerne également un procédé d’alimentation électrique par un module de recharge électrique tel que présenté précédemment, adapté pour alimenter électriquement un premier équipement électrique à partir d’une tension électrique alternative et un deuxième équipement électrique à partir d’une tension électrique continue, ledit procédé comprenant les étapes de :
- fourniture, par le convertisseur alternatif-continu, de ladite tension électrique continue sur la deuxième sortie d’alimentation électrique.
De préférence, le procédé comprend en outre l’alimentation électrique du deuxième équipement électrique avec la tension électrique continue fournie sur la deuxième sortie d’alimentation électrique.
Avantageusement, le procédé comprend, simultanément à la fourniture par le convertisseur alternatif-continu d’une tension électrique continue sur la deuxième sortie d’alimentation électrique et une étape de fourniture par le convertisseur continu-alternatif de la tension électrique alternative sur la première sortie d’alimentation électrique.
De préférence, le procédé comprend une étape d’alimentation électrique du premier équipement électrique à partir de la tension fournie sur la première sortie d’alimentation électrique.
Avantageusement, le procédé comprend, préalablement à l’étape de fourniture, par le module de stockage, au convertisseur continu-alternatif, d’une tension électrique continue générée à partir d’énergie électrique stockée dans ledit module de stockage, les étapes de :
Les bandes d’arrivée du courant sont de préférence imprimées, de manière particulièrement préférée par sérigraphie, sous la forme d’une pâte contenant de l'argent avec des frittes de verre, ou posées ou collées ou encore soudées comme des bandes d'une feuille conductrice.
Un vitrage multiple peut ensuite être obtenu selon l’invention par scellage avec un autre substrat et au moyen d’un espaceur thermoformable, comme il est décrit précédemment et dans la suite de la présente description.
Les différentes couches du revêtement chauffant sont déposées par des méthodes connues en soi, de préférence par pulvérisation cathodique assistée par magnétron. Cette méthode est particulièrement avantageuse en termes de revêtement simple, rapide, économique et uniforme du substrat. La pulvérisation cathodique se fait dans une atmosphère de gaz protecteur, par exemple d'argon, ou dans une atmosphère de gaz réactif, par exemple par addition d'oxygène ou d'azote. Toutefois, les couches peuvent également être déposées par d'autres méthodes connues de l'homme du métier, par exemple par dépôt en phase vapeur ou par dépôt chimique en phase vapeur (CVD), par dépôt de couches atomiques (ALD), par dépôt chimique en phase vapeur activé par plasma (PECVD), ou par des méthodes chimiques humides.
L'invention comprend également l'utilisation d’un substrat verrier selon l'invention ayant une tension de fonctionnement de 40 V à 250 V, de préférence comme composant d’une porte de réfrigérateur. La tension de service est de préférence de 110 V à 120 V, ou de 210 V à 250 V, par exemple environ 220 V ou 230 V. L’article selon l'invention est utilisable comme partie d'un vitrage multiple à fonction d’isolation, dans lequel il est relié à au moins un autre substrat verrier par une entretoise ou espaceur périphérique, de préférence circonférentielle, de sorte qu'un espace intermédiaire pouvant être rempli de gaz est formé entre les vitres.
De préférence, cet autre substrat est lui-même pourvu, sur sa face tournée vers l’intérieur (face 3 du vitrage multiple), d’un empilement dit bas-émissif (ou low-e en anglais) comme décrit par la suite. Un tel empilement permet avantageusement de renvoyer le rayonnement infrarouge issu du revêtement chauffant vers l’extérieur et de ne pas chauffer l’espace intérieur réfrigéré.
Par revêtement bas-émissif, il est entendu au sens de la présente description un revêtement dont l’émissivité normale, telle que mesurée lorsque celui-ci est déposé sur un verre clair et selon la norme ISO10292 annexe A (1994), est inférieure à 0,2, de préférence inférieure à 0,1 ou même inférieure à 0,05.
De tels empilement sont bien connus et en particulier comprennent le plus souvent (mais pas uniquement) une combinaison de couches à base de métaux précieux, en particulier, à base d’argent et de matériaux diélectriques souvent appelées couches interférentielles. De manière connue, ces empilements sont constitués d’une succession de couches de matériaux diélectriques tels que des oxydes et/ou des nitrures et de couches métalliques dont des couches à base d’argent dont les propriétés dites « bas émissives » permettent de réfléchir sélectivement l’infrarouge et de laisser passer la majeure partie de la lumière visible du spectre solaire (de longueur d’onde comprises entre 380 et 780 nm) et de préférence plus de 70%, voire plus de 80% de la lumière visible, notamment en minimisant la réflexion lumineuse au moyen desdites couches interférentielles ou de combinaison(s) de couches interférentiels.
Les empilements low-e selon l’invention sont notamment sélectionnés de telle façon que leur résistance par carré soit inférieure à 3,5 Ohms par carré, de préférence encore inférieure à 2,0 Ohms par carré, voire même inférieure à 1,5 Ohms par carré. La résistance par carré peut par exemple être mesurée à l’aide d’un appareil type SRM-14T de Nagy Mess-systems.
De tels empilement peuvent comprendre jusqu’à plusieurs dizaines de couches dont l’épaisseur est de l’ordre de 1 à 30 nm et sont à l’heure actuelle déposées par les techniques dites de pulvérisation cathodique, souvent assistées par magnétron. Les empilements bas-émissifs préférés selon l’invention comprennent de préférence une ou deux couches à base d’argent, bien qu’il soit bien entendu possible d’utiliser des empilements comprenant trois ou même quatre couches à base d’argent.
Des exemples d’empilements bas émissif comprenant une ou deux couches d’argent sont notamment décrits dans les publications FR2940272A1, EP1993965B1, EP1656328B1, EP718250, EP847965, ou encore WO03/01105.
Des exemples d’empilements bas émissif comprenant trois ou quatre couches d’argent sont notamment décrits dans les publications WO2005/051858A1, WO2013/104439 ou encore WO2013/107983 citée précédemment.
Sans sortir du cadre de l’invention, le vitrage multiple peut être un vitrage double (2 substrats verriers) ou un vitrage triple (3 substrats verriers).
Dans ce qui suit, l'invention est expliquée en détail en référence à des dessins et à des modes de réalisation possibles mais non limitatifs de la présente invention. Les dessins sont une représentation schématique et ne sont pas à l'échelle. Les dessins ne limitent en aucune façon l'invention.
La est une coupe transversale d’un mode de réalisation d’un substrat verrier selon l’invention comportant un revêtement chauffant,
La est une coupe transversale d’un vitrage double selon la présente invention.
La est une coupe transversale d’un triple vitrage selon la présente invention.
Il est à noter que la fonction de source ou de drain des zones 110, 120, 210 et 220 dépend des tensions qui leur sont appliquées, et plus exactement du signe des tensions V 110 -V 120 et V 210 -V 220 . Ainsi, il est possible de faire passer le dispositif 1 d’un comportement n-TFET à un comportement p-TFET, et inversement, en changeant simplement le signe de ces différences de tension.
La illustre une configuration dans laquelle les transistors 100, 200 sont tous les deux du type TFET et sont disposés de sorte à ce que l’électrode commune 1000 soit formée par le contact des zones dopées P de chacun des transistors. Dans cet exemple, le fonctionnement du dispositif 1 s’apparente à celui d’un transistor n-MOS. A l’inverse, dans l’exemple illustré à la , l’électrode commune 1000 est formée par le contact des zones dopées N de deux transistors 100, 200 de type TFET. Le fonctionnement du dispositif est cette fois assimilable à celui d’un transistor p-MOS.
La tension de grille arrière joue, elle, dans le dispositif 1, un rôle majeur de commande.
De la même façon qu’un transistor de l’état de la technique, le dispositif 1 peut se trouver dans un état passant ou un état bloqué. A l’état passant, l’ensemble constitué du premier canal 103, de l’électrode commune 1000 et du deuxième canal 203 constitue un canal de conduction pour le dispositif 1. Le courant peut alors circuler entre la source et le drain du dispositif 1. A l’état bloqué, le premier canal 103 et le deuxième canal 203 agissent comme des canaux déplétés pour leurs transistors 100, 200 respectifs. L’ensemble constitué du premier canal 103, de l’électrode commune 1000 et du deuxième canal 203 est alors déserté de porteurs. Aucun courant ne circule alors dans le dispositif 1.
Toutes les simulations présentées dans les figures 2A à 5C et 7A à 9 allant maintenant être décrites ont été réalisées pour un dispositif 1 présentant les caractéristiques suivantes : Le premier transistor 100 est un transistor de type n-MOS, Le deuxième transistor 200 est un transistor de type p-MOS, La première zone dopée 110 constitue la source du transistor n-MOS 100 et la troisième zone dopée 210 constitue le drain du transistor p-MOS 200 (comportement de type n-FET). La tension drain-source V DS =V D -V S du dispositif 1 est donc définie par V 210 -V 110 . Il est à noter que des simulations portant sur un dispositif 1 présentant un comportement assimilable à un transistor p-FET, n-MOS ou p-MOS permettraient de tirer des enseignements similaires sur les fonctions qu’il permet de réaliser.
Les figures 2A et 2C montrent des caractéristiques courant-tension I D =f(V BG ) du dispositif 1 obtenues à partir d’un modèle analytique. Au cours de cette simulation : la première tension de grille V G1 et la deuxième tension de grille V G2 ont été fixées à une même valeur. La simulation a été réalisée pour plusieurs valeurs de V G1 =V G2 , variant de 0 à -0,5V ( ) et de 0 à 0,5V ( ). Ces différentes simulations correspondent aux différentes courbes sur les figures 2A et 2C. la tension drain-source V DS a été fixée à une valeur de 0,5V. Plus précisément, on a fixé V S =0V et V D =0,5V. la tension de grille arrière V BG varie de -1V à 1V. on relève l’évolution du courant de drain-source I DS circulant dans le dispositif 1 en fonction de V BG .
Ces éléments sont récapitulés dans les tableaux présentés en et 2D.
Ces figures illustrent la possibilité de générer à partir du dispositif 1 une caractéristique de type gaussienne. Les transistors FDSOI couramment utilisés dans l’industrie ne permettent pas d’obtenir ce type de courbes. Notamment, ils ne permettent pas d’obtenir une résistance différentielle négative comme c’est le cas ici. De plus, comme l’illustrent ces figures, faire varier la polarisation des deux grilles 101, 201 permet d’ajuster la valeur moyenne de la gaussienne. Plus précisément, ici, diminuer la valeur de V G1 =V G2 permet de diminuer la valeur moyenne de la courbe, et inversement. Les applications de ces propriétés du dispositif seront détaillées plus avant.
Les figures 3A et 3C montrent des caractéristiques courant-tension I D =f(V BG ) obtenues à partir d’un modèle analytique du dispositif 1 pour d’autres relations liant V G1 et V G2 . Au cours de ces simulations : la première tension de grille V G1 et la deuxième tension de grille V G2 sont liées par les relations suivantes : Figure 3A : V G2 =V G1 +ΔV avec V G1 =0V. La simulation a été réalisée pour plusieurs valeurs de ΔV, variant de 0 à 0,25V. Ces différentes simulations correspondent aux différentes courbes sur la figure 3A. Figure 3C : V G1 = -V G2 . La simulation a été réalisée pour plusieurs valeurs de V G1 = -V G2 , variant de 0 à 0,05V. Ces différentes simulations correspondent aux différentes courbes sur la figure 3C. la tension drain-source V DS a été fixée à une valeur de 0,5V. Plus précisément, on a fixé V S =0V et V D =0,5V. la tension de grille arrière V BG varie de -1V à 1V. on relève l’évolution du courant de drain-source I DS circulant dans le dispositif 1 en fonction de V BG .
On note que pour ces autres relations entre V G1 et V G2 , on obtient également les caractéristiques de type gaussienne.
Ces figures illustrent de plus que le choix des tensions appliquées sur les grilles 101, 201 en face avant permet de contrôler à la fois la valeur moyenne, comme cela avait déjà été montré pour V G1 =V G2 , et la hauteur de la gaussienne. On remarque notamment sur la que pour V G1 = -V G2 , une augmentation en valeur absolue des tensions de grille V G1 , V G2 permet d’abaisser la valeur de la hauteur de la gaussienne tout en conservant une valeur moyenne constante. La illustre la combinaison d’une variation de la valeur moyenne et de la hauteur de la gaussienne.
Ainsi, la présence de deux grilles 101, 201 en face avant permet un contrôle très précis de la forme et des valeur caractéristiques de la réponse en courant du dispositif 1 à une sollicitation en tension.
Les figures 4A, 4C, 5A et 5C constituent une étude de l’influence de l’épaisseur e 300 de la couche diélectrique 300 sur le fonctionnement du dispositif 1 par l’intermédiaire de caractéristiques courant-tension I D =f(V BG ) obtenues par simulation TCAD (de l’anglais « Technology Computer Aided Design », pouvant être traduit en français par « conception technologique assistée par ordinateur »). Au cours de ces simulations : la première tension de grille V G1 et la deuxième tension de grille V G2 sont liées par les relations suivantes : Figures 4A et 4C : V G1 = V G2 . Les simulations ont été réalisées pour plusieurs valeurs de V G1 = V G2 , variant de -1V à 1V. Ces différentes simulations correspondent aux différentes courbes sur les figures 4A et 4C. Figure 5A et 5C : V G1 = -V G2 . Les simulations ont été réalisées pour plusieurs valeurs de V G1 = -V G2 , variant de -1V à 1V. Ces différentes simulations correspondent aux différentes courbes sur les figures 4A et 4C. la tension drain-source V DS a été fixée à une valeur de 0,5V. la tension de grille arrière V BG varie de -2V à 2V. l’épaisseur e 300 de la couche diélectrique 300 a été fixée à : 10nm (1nm=10 -9 m) lors des simulations représentées en figures 4A et 5A. 5nm lors des simulations représentées en figures 4C et 5C. on relève l’évolution du courant de drain-source I DS circulant dans le dispositif 1 en fonction de V BG .
Ces éléments sont récapitulés dans les tableaux présentés en , 4D, 5B et 5D.
On remarque notamment que, quelle que soit la relation liant V G1 et V G2 , plus la couche diélectrique 300 est fine, plus la largeur à mi-hauteur – et donc l’écart type – de la gaussienne est faible. Dit autrement, plus le diélectrique enterré 300 est fin, meilleur est le contrôle électrostatique de la grille arrière 400 sur la réponse en courant du dispositif 1. Pour les applications visées, il est intéressant que l’écart-type soit le plus faible possible. L’épaisseur e 300 de la couche diélectrique 300 est donc avantageusement minimisée.
Il est également à noter que, comme l’illustre les figures 3A et 3C, plus la couche diélectrique 300 est fine, plus les gaussiennes obtenues pour différentes valeurs de V G1 =V G2 sont resserrées. Faire varier l’épaisseur e 300 permet donc également de contrôler la valeur moyenne de la gaussienne.
On entend par un substrat, une couche, un dispositif, « à base » d’un matériau M, un substrat, une couche, un dispositif comprenant ce matériau M uniquement ou ce matériau M et éventuellement d’autres matériaux, par exemple des éléments d’alliage, des impuretés ou des éléments dopants. Ainsi un matériau à base d’un matériau IV-IV (ou III-N) peut comprendre un matériau IV-IV (respectivement III-N) additionné de dopants. De même, une couche à base de GaN comprend typiquement du GaN et des alliages d’AlGaN ou d’InGaN.
Dans le cadre de cette invention, on entend par matériau « électriquement conducteur » un matériau présentant un niveau de conductivité électrique supérieur à 0.5×10 6 S/m (1 Siemens = 1 S = 1 m -2 .kg -1 .s 3 .A 2 ).
Le dispositif selon différents modes de réalisation de l’invention va maintenant être décrit en référence aux figures 1A à 1F.
Les figures 1A et 1B sont issues de simulations numériques. Elles constituent des cartographies du dopage au sein du dispositif 1. Les figures 1C à 1F sont, elles, des représentations schématiques du dispositif 1. Il est à noter que sur les figures 1C à 1F, les zones dopées N sont illustrées par un motif présentant une forme de croix et les zones dopées P par un motif présentant une forme de tiret.
Le dispositif 1 comprend un premier transistor à effet de champ 100 et un deuxième transistor à effet de champ 200. De préférence, il ne comprend pas d’autres transistors ou pour le moins pas d’autres transistors dont une région dopée forme une électrode commune avec une région dopée de l’un ou l’autre des deux premiers transistors.
Le premier transistor 100 comprend un premier drain, une première source, une première grille 101 et un premier diélectrique de grille 102. Comme il sera détaillé plus avant, il peut s’agir d’un transistor n-MOS, d’un transistor p-MOS ou encore d’un transistor TFET (de l’anglais « Tunnel Field-Effect Transistor », pouvant être traduit par « transistor à effet tunnel »).
Le premier diélectrique de grille 102 s’étend sous la première grille 101. La première zone dopée 110 et la deuxième zone dopée 120 sont chacune en contact avec un premier canal 103, dit de conduction mais qui peut aussi être une zone désertée de porteurs, les séparant. Ce premier canal 103 est au contact de la face inférieure du premier diélectrique de grille 102.
Le premier transistor 100 comprend de plus typiquement des espaceurs 104 permettant d’isoler la première grille 101 du premier drain d’une part et de la première source d’autre part. Ces espaceurs 104 couvrent typiquement les flancs latéraux de la première grille 101. Ils sont entre autres destinés à limiter le couplage capacitif parasite entre la première grille 101 et la première source d’une part et le premier drain d’autre part.
Le deuxième transistor 200 comprend un deuxième drain, une deuxième source, une deuxième grille 201, un deuxième diélectrique de grille 202 et un deuxième canal 203 lui aussi dit de conduction mais pouvant aussi être une zone désertée de porteurs. Les caractéristiques du premier transistor 100 peuvent être transposées mutatis mutandis au deuxième transistor 200.
Le premier transistor 100 et le deuxième transistor 200 sont séparés d’une distance L mesurée dans le plan XY et définie comme la distance entre un flanc 106 du premier transistor 100 et un flanc 206 du deuxième transistor 200 lui faisant face. Les flancs 106, 206 des transistors 100, 200 correspondent typiquement aux flancs des espaceurs 104, 204. La distance L est, pour des raisons de limitations technologiques lors de la fabrication du dispositif, de préférence supérieure à 50 nm. Dans un objectif d’optimisation de la densité de dispositifs pouvant être intégrés sur une puce, elle est de préférence inférieure à 500 nm.
La première zone dopée 110 et la deuxième zone dopée 120 peuvent constituer respectivement le premier drain et la première source, ou inversement.
De manière similaire, le dispositif comprend une troisième zone dopée 210 et une quatrième zone dopée 220 pouvant constituer respectivement le deuxième drain et la deuxième source, ou inversement.
La deuxième zone dopée 120 et la quatrième zone dopée 220 forment une électrode commune 1000.
Selon un exemple, la couche électriquement conductrice recouvre directement une partie de la face supérieure de la couche diélectrique et sépare la deuxième zone dopée de la quatrième zone dopée.
Selon un exemple, la deuxième zone dopée et la quatrième zone dopée présentent des dopages distincts parmi un dopage de type N et un dopage de type P.
Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend une première électrode et une deuxième électrode, la première zone dopée est au contact de la première électrode qui est configurée pour recevoir une première tension de commande V 110 et la troisième zone dopée est au contact de la deuxième électrode qui est configurée pour recevoir une deuxième tension de commande V 210 .
Selon un exemple : La première tension de commande V 110 constitue une tension de source V S du dispositif et la deuxième tension de commande V 210 constitue une tension de drain V D du dispositif, ou La deuxième tension de commande V210 constitue une tension de source V S du dispositif et la première tension de commande V 110 constitue une tension de drain V D du dispositif.
Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend une première électrode de grille et une deuxième électrode de grille, la première grille est au contact de la première électrode de grille qui est configurée pour recevoir l’application d’une première tension de grille V G1 et la deuxième grille est au contact de la deuxième électrode de grille qui est configurée pour recevoir l’application d’une deuxième tension de grille V G2 .
Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend une électrode de grille arrière et la grille arrière est au contact de l’électrode de grille arrière qui est configurée pour recevoir l’application d’une tension de grille arrière V BG .
Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend en outre un circuit de contrôle configuré pour appliquer : la première tension de commande V 110 sur la première électrode, la deuxième tension de commande V 210 sur la deuxième électrode, la première tension de grille V G1 sur la première électrode, la deuxième tension de grille V G2 sur la deuxième électrode, la tension de grille arrière V BG sur l’électrode de grille arrière, la première tension de commande V 110 , la deuxième tension de commande V 210 , la première tension de grille V G1 , la deuxième tension de grille V G2 et la tension de grille arrière V BG pouvant prendre différentes valeurs et au moins des valeurs comprises entre -5 et 5 V.
Selon un exemple, V G2 = ± V G1 + ΔV G , et avec ΔV G compris entre -5 et +5 V.
Selon un exemple, V G2 = V G1 .
Selon un exemple, V G2 = -V G1 .
Selon un exemple, le premier transistor et le deuxième transistor sont séparés d’une distance L supérieure à 50 nm, et/ou inférieure à 500 nm.
Selon un mode de réalisation, la deuxième zone dopée et la quatrième zone dopée présentent un dopage de même type parmi un dopage de type N et un dopage de type P, et la première zone dopée et la troisième zone dopée présentent un dopage de l’autre type.
Selon un exemple, la couche diélectrique présente une épaisseur e 300 entre sa face inférieure et sa face supérieure inférieure ou égale à 25 nm, de préférence inférieure à 5 nm.
Selon un mode de réalisation, le premier diélectrique de grille et le deuxième diélectrique de grille sont à base d’un matériau ferroélectrique.
Si ces deux zones présentent le même type de dopage parmi un dopage de type N et un dopage de type P, le simple fait qu’elles soient en contact permet de créer l’électrode commune 1000.