INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Les couches de reprise d’épitaxie 16 restent distinctes d’une mésa M (1)u à l’autre dans le plan XY. Il en est de même pour les mésas M (2) . Une tranchée 2 qui débouche sur la couche inférieure d’isolation 12 sépare les mésas M (0) vis-à-vis des mésas M (1)u d’une part, et vis-à-vis des mésas M (2) d’autre part. Cette même tranchée 2 sépare les mésas M (0) les unes des autres dans le plan XY.
La couche dopée supérieure 15 des mésas M (1)u et M (2) comporte une échancrure définissant ainsi une partie haute ayant sensiblement des dimensions identiques dans le plan XY que la couche de reprise d’épitaxie 16, et une partie basse ayant des dimensions plus importantes. L’échancrure peut être mise à profit pour qu’une électrode 3 y soit déposée, cette électrode 3 étant raccordée à un générateur électrique lors de l’étape de porosification électrochimique (par ex. à l’anode du générateur). Cette échancrure et l’électrode 3 peuvent être présentes au niveau de toutes les mésas M (1)u et M (2) , où seulement au niveau de ceux situés en bordure du substrat de croissance 10.
De plus, la couche dopée inférieure 13 des mésas M (2) comporte également une échancrure définissant ainsi une partie haute ayant sensiblement des dimensions identiques dans le plan XY que la partie basse de la couche dopée supérieure 15, et une partie basse ayant des dimensions plus importantes. L’échancrure est ici également mise à profit pour qu’une électrode 3 y soit déposée, cette électrode 3 étant raccordée au générateur électrique (ici, à l’anode également). Cette échancrure et l’électrode 3 peuvent être présentes au niveau de toutes les mésas M (2) , où seulement au niveau de ceux situés en bordure du substrat de croissance 10.
Notons que ces échancrures peuvent être absentes, et l’anode du générateur peut être électriquement raccordée à une surface latérale de la couche dopée supérieure 15 des mésas M (1)u et M (2) et à une surface latérale de la couche dopée inférieure 13 des mésas M (2) .
Les figures 4A et 4B sont des vues schématiques et partielles, en coupe transversale ( ) et en perspective ( ), d’un substrat de croissance 10 similaire à celui de la , dans la mesure où il comporte plusieurs mésas M (0) , plusieurs mésas M (1)d et plusieurs mésas M (2) ..
Dans cet exemple, le substrat de croissance 10 est similaire à celui de la , et s’en distingue essentiellement en ce que la couche dopée inférieure 13 poreuse des mésas M (1)d est continue avec celle, poreuse également, des mésas M (2) . Autrement dit, les mésas d’une catégorie M (n) comportent une couche dopée poreuse qui est une partie d’une même couche continue poreuse qui s’étend dans une mésa d’une catégorie M (n+1) différente.
Ainsi, alors qu’une tranchée 2 qui débouche sur la couche inférieure d’isolation 12 sépare les mésas M (0) vis-à-vis des mésas M (1)d et M (2) dans le plan XY, une autre tranchée 2.1 moins profonde, débouchant sur la couche dopée inférieure 13, sépare les mésas M (1)d des mésas M (2) dans le plan XY au niveau de leur couche dopée supérieure 15. Ainsi, la même couche dopée inférieure 13 des mésas M (1)d et M (2) peut être au contact d’une même électrode 3 raccordée à l’anode du générateur électrique.
Les figures 5A à 5H illustrent différentes étapes d’un procédé de fabrication d’un substrat de croissance 10 similaire à celui de la , puis du dispositif optoélectronique 1. Dans cet exemple, les diodes sont électroluminescentes, et le dispositif optoélectronique 1 est un micro-écran à émission native RGB.
En référence à la , on fournit tout d’abord un empilement cristallin 20 comportant, sur un substrat support 11 qui s’étend dans le plan principal XY : une couche continue inférieure d’isolation 22, une couche continue dopée inférieure 23, une couche continue intermédiaire d’isolation 24, une couche continue dopée supérieure 25, et ici une couche continue de reprise d’épitaxie 26. Ces couches s’étendent dans le plan XY de manière continue sur toute l’étendue du substrat support 11. Les différentes couches sont obtenues par des étapes successives d’épitaxie à partir du substrat support 11.
La couche inférieure d’isolation est réalisée en un matériau cristallin non porosifiable à base de GaN, ici en GaN non intentionnellement dopé. La couche continue dopée inférieure 23 comme la couche continue dopée supérieure 25 sont réalisées en un matériau cristallin porosifiable à base de GaN, ici en In x Ga 1-x N, avec une proportion d’indium x qui est de préférence comprise entre 0% et 15%. Dans cet exemple, la proportion d’indium x des couches 23 et 25 est non nulle. L’InGaN est dopé de type n entre 3×10 8 cm -3 et 1.5×10 9 cm -3 , par exemple égale à 6×10 8 cm -3 environ. L’épaisseur est ici comprise entre 50nm et 1µm, par exemple égale à 800nm environ. La couche continue intermédiaire d’isolation 24 et la couche continue de reprise d’épitaxie 26 sont réalisées en un matériau cristallin non porosifiable à base de GaN, ici en InGaN (dans cet exemple, la proportion d’indium x est non nulle) non intentionnellement dopé ou faiblement dopé.
En référence à la , on réalise ici une gravure localisée de la couche continue de reprise d’épitaxie 26 pour former des plots de nucléation (formant les couches de reprise d’épitaxie 16), distincts les uns des autres dans le plan XY, destinés à la réalisation des diodes D (i) , et déboucher dans la couche continue dopée supérieure 25 (formant ici une partie haute et une partie basse continue). La gravure peut notamment être réalisée par un procédé de type plasma ICP-RIE en gaz chloré. Cette première étape, facultative, permet de réaliser les couches de reprise d’épitaxie 16 des mésas M (0) , M (1) et M (2) , ainsi que des parties haute et basse de la couche continue dopée supérieure 25 des mésas M (1) et M (2) .
En référence à la , on réalise ensuite une gravure localisée de la couche continue dopée supérieure 25, de la couche continue intermédiaire 24, et de la couche continue dopée inférieure 23, pour déboucher dans la couche continue inférieure 22. On forme ainsi une ou des tranchées 2 permettant d’isoler dans le plan XY les mésas M (0) les uns des autres et vis-à-vis des mésas M (1) et M (2) , et d’isoler les mésas M (1) vis-à-vis des mésas M (2) .
- l’enceinte acoustique 12 possède un évent commun 13 pour les deux haut-parleurs 3 et 8 ; et
- l’enceinte acoustique 12 possède un dispositif de transmission acoustique commun 14 pour les deux haut-parleurs 3 et 8, sous la forme d’une ligne de transmission acoustique s’étendant entre une extrémité d’entrée 14a, formée dans la chambre commune 6 et configurée pour recevoir les ondes sonores émises depuis l’arrière des deux haut-parleurs 3 et 8, et une extrémité de sortie 14b débouchant dans l’évent commun 13.
Le dispositif de transmission acoustique commun 14 possède une longueur correspond à la longueur caractéristique (c’est-à-dire, à la longueur du dispositif de transmission acoustique 5 selon le premier mode de réalisation) et une section transversale correspondant à la section transversale caractéristique multipliée par le nombre de haut-parleurs (c’est-à-dire, à la section transversale du dispositif de transmission acoustique 5 selon le premier mode de réalisation multipliée par deux).
Il est à noter que l’enceinte acoustique 12 pourrait également comprendre un nombre quelconque de haut-parleurs adjacents, avec un évent commun 13 et un dispositif de transmission acoustique commun 14, sans s’écarter du cadre de la présente invention.
Comme indiqué ci-dessus, pour chacun des dispositifs de transmission acoustique 5, 11 et 14 des trois enceintes acoustiques 1, 7 et 12, les paramètres à prendre en compte pour obtenir une réponse spectrale plate sont sa longueur et sa section transversale (ou son diamètre dans le cas d’une ligne de transmission de type conduit tubulaire).
Comme la section transversale de la ligne de transmission acoustique a un impact sur la réponse spectrale, elle doit être constante sur toute la longueur de la ligne de transmission acoustique pour obtenir une réponse plate.
Plus la section transversale de la ligne de transmission acoustique sera importante, plus le déplacement d’air se fera. D’un autre côté, plus la section transversale de la ligne de transmission acoustique sera élevée, moins l’air sera comprimé et moins il corrigera les défauts du haut-parleur. C’est la raison pour laquelle la section de la ligne de transmission acoustique doit être choisie de façon optimale pour rendre maximale la puissance acoustique. Cela est dû au volume du déplacement d’air qui doit être transformé en compression par la ligne de transmission acoustique pour transmettre la puissance acoustique actant comme une résistance acoustique.
La longueur de la ligne de transmission acoustique définit la fréquence minimale admissible, c’est-à-dire la fréquence de coupure basse du dispositif de transmission acoustique.
La fréquence de coupure basse du dispositif de transmission acoustique est défini selon l’équation :
où F c est la fréquence de coupure basse de la ligne de transmission acoustique (en Hz), c est la vitesse du son dans l’air (approximativement égale à 300 m/s), Lo LT est la longueur caractéristique de la ligne de transmission acoustique (en mètre), et le coefficient 4 est dû au fait qu’un quart de la période du signal nécessite d’être pris en compte.
Par exemple, pour une ligne de transmission acoustique de quatre mètres, la fréquence minimale admissible sera :
La représente la courbe d’évolution de l’impédance acoustique d’une ligne de transmission acoustique en fonction de la fréquence (échelle logarithmique).
On constate qu’en dessous de F c , les fréquences sont acoustiquement court-circuitées (l’impédance acoustique tendra vers zéro) et que l’efficacité s’effondre très violemment.
Au contraire, au-dessus de F c , l’impédance acoustique est constante et à égale à la résistance acoustique Rac de la ligne de transmission acoustique.
Les mésas M (1) comportent ici une couche dopée supérieure 15, destinée à être rendue poreuse, commune d’une mésa à l’autre, et sont également reliées les uns aux autres par cette même couche dopée supérieure 15 (comme sur la . De même, les mésas M (2) comportent ici des couches dopées supérieure 15 et inférieure 13, destinées à être rendues poreuses, communes d’une mésa à l’autre, et sont reliés les unes aux autres par ces mêmes couches dopées supérieure 15 et inférieure 13.
Dans cet exemple, on dépose ensuite une électrode 3 sur et au contact de la couche dopée supérieure 15 des mésas M (1) . Cette électrode 3 peut s’étendre sur toutes les mésas M (1) , ou sur seulement les mésas M (1) situées en bordure du substrat de croissance 10. On réalise également une électrode 3 sur et au contact de la couche dopée supérieure 15 des mésas M (2) , et une autre électrode 3 sur et au contact de la couche dopée inférieure 13 des mésas M (2) . Ces électrodes 3 peuvent être situées de différentes manières, comme pour l’électrode 3 des mésas M (1) .
En référence à la , on réalise ensuite une porosification électrochimique de la couche dopée supérieure 15 des mésas M (1)u , et des couches dopées supérieure 15 et inférieure 13 des mésas M (2) , de manière simultanée. Les couches dopées supérieure 15 et inférieure 13 des mésas M (0) ne sont pas rendues poreuses lors de cette étape car elles ne sont pas connectées électriquement au générateur électrique. De plus, la couche dopée inférieure 13 des mésas M (1)u n’est pas rendue poreuse car la couche intermédiaire d’isolation 14, par sa résistance électrique, empêche que la réaction électrochimique de porosification ait lieu dans cette couche dopée inférieure 13 (qu’on ne souhaite pas porosifier).
Pour cela, on plonge le substrat de croissance 10 dans un électrolyte liquide, les couches dopées à rendre poreuses étant connectées ici à l’anode du générateur électrique. Le substrat de croissance 10 forme ainsi une électrode de travail. Une contre-électrode, ici une grille en platine de surface déployée importante et en regard de la surface de l’électrode de travail, est plongée dans l’électrolyte, et est raccordée à la cathode du générateur électrique. Le générateur électrique applique une tension électrique E p dont la valeur a été prédéterminée, ce qui conduit à porosifier des couches concernées, et donc à une relaxation différente des différentes mésas. Plus précisément, les mésas M (0) n’ont aucune couche rendue poreuse et présentent le taux de relaxation R (0) qui reste identique avant et après l’étape de porosification électrochimique ; les mésas M (2) ont leurs couches dopées supérieure 15 et inférieure 13 qui sont rendues poreuses, ce qui conduit à un taux de relaxation R (2) maximal, relaxant ici de manière totale les couches de reprise d’épitaxie 16 ; et les mésas M (1) ont leur couche dopée supérieure 15 seulement qui est rendue poreuse, ce qui conduit à un taux de relaxation R (1) compris entre et différent de R (0) et R (2) .
L’électrolyte liquide peut être acide ou basique, et peut être de l’acide oxalique. Il peut également s’agir de KOH, HF, HNO 3 , NaNO 3 , H 2 SO 4 ou de leur mélange. On peut ainsi utiliser également un mélange d’acide oxalique et de NaNO 3 . La tension électrique appliquée entre l’anode et la cathode peut être par exemple comprise entre 1V et 100V. Elle peut être appliquée pendant une durée allant de quelques secondes à quelques heures. Lorsqu’il n’y a plus de courant, la réaction électrochimique s’arrête et la porosification des couches dopées correspondantes est réalisée.
On obtient ainsi un substrat de croissance 10, comportant des mésas M (i) présentant différents taux de relaxation R (i) , et formés à partir d’un même empilement cristallin 20 original. Cette relaxation des contraintes mécaniques différenciée d’une catégorie de mésas à l’autre est obtenue lors d’une même étape de porosification électrochimique, sans qu’il ait été nécessaire de réaliser des niveaux de dopage différents d’une catégorie de mésa M (i) à l’autre. Ces mésas M (i) présentent toutes une couche de reprise d’épitaxie 16 en In x Ga 1-x N avec la même proportion d’indium x, mais avec une relaxation différente selon que l’on considère les différentes catégories. Ils sont donc adaptés à la réalisation par épitaxie d’une matrice de diodes D (i) permettant d’émettre ou de recevoir un rayonnement lumineux à différentes longueurs d’onde.
En référence aux à 5H, on fabrique ensuite la matrice de diodes D (i) , par reprise d’épitaxie à partir des mésas du substrat de croissance 10. Dans cet exemple, les diodes sont électroluminescentes. On réalise ici des diodes D (0) à partir des mésas M (0) , des diodes D (1) à partir des mésas M (1) , et des diodes D (2) à partir des mésas M (2) .
En référence à la à 5G, après avoir retiré les électrodes 3 par exemple par gravure chimique sélective, on réalise tout d’abord un masque de croissance 4 sur le substrat de croissance 10, de manière à le recouvrir entièrement sauf au niveau des surfaces supérieures des couches de reprise d’épitaxie 16.
On dépose tout d’abord (cf. ), de manière conforme, une couche mince continue 4 en un matériau électriquement isolant tel qu’un nitrure de silicium, par exemple une couche mince de 80nm de SiN déposé par dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma (PECVD). Cette couche mince isolante 4 recouvre ainsi entièrement les mésas M (i) ainsi que la surface libre, située entre les mésas M (i) , de la couche inférieure d’isolation 12, et présente une épaisseur sensiblement constante.
On dépose ensuite (cf. ) une couche épaisse de remplissage 5, par exemple en un polymère tel qu’une résine de lithographie, sur la couche mince isolante 4 de manière à recouvrir les mésas M (i) . On amincit ensuite cette couche épaisse 5, par exemple par gravure sèche sous plasma O 2 , jusqu’à rendre libre la surface supérieure de la couche mince isolante 4 située au-dessus des couches de reprise d’épitaxie 16.
Enfin, on réalise (cf. ) des ouvertures débouchant sur la surface supérieure des couches de reprise d’épitaxie 16. Pour cela, on grave de manière sélective les parties rendues libres de la couche mince isolante 4, par exemple par gravure sous plasma fluoré. La couche épaisse 5 peut ensuite être supprimée par exemple par dissolution dans un solvant (comme illustré sur la ). On a ainsi réalisé un masque de croissance (la couche mince isolante 4), qui recouvre la surface des mésas M (i) et la surface de la couche inférieure d’isolation 12 située entre les mésas, hormis la surface supérieure des couches de reprise d’épitaxie 16. Il s’agit d’un procédé auto-aligné où il n’y a pas eu recours à une étape de photolithographie. D’autres procédés peuvent toutefois être utilisés.
En référence à la , on réalise les diodes D (i) de manière simultanée, par reprise d’épitaxie à partir de couches de reprise d’épitaxie 16 des différentes mésas M (i) . On forme ainsi : des diodes D (0) , à partir des mésas M (0) , adaptées à émettre à une longueur d’onde principale λ 0 , par exemple une lumière bleue dont la longueur d’onde λ 0 est par exemple comprise entre 440nm et 490nm environ ; des diodes D (1) , à partir des mésas M (1) , adaptées à émettre à une longueur d’onde principale λ 1 , par exemple une lumière verte dont la longueur d’onde λ 1 est par exemple comprise entre 495nm et 560nm environ ; et des diodes D (2) , à partir des mésas M (2) , adaptées à émettre à une longueur d’onde principale λ 2 , par exemple une lumière rouge dont la longueur d’onde λ 2 est par exemple comprise entre 600nm et 650nm environ.
Ceci est possible par le fait que les couches de reprise d’épitaxie 16 des mésas M (0) , M (1) et M (2) présentent un paramètre de maille effectif différent d’une catégorie de mésas à l’autre, du fait des taux de relaxation différents R (0) , R (1) et R (2) . Aussi, l’incorporation d’indium dans les diodes, et en particulier dans les puits quantiques des couches actives, dépend en effet du paramètre de maille effectif (et donc du taux de relaxation) des couches de reprise d’épitaxie 16 des différentes mésas. Plus le paramètre de maille effectif d’une couche de reprise d’épitaxie 16 est important, plus la longueur d’onde principale de la diode correspondante sera grande.
Dans cet exemple, la couche de reprise d’épitaxie 16 des mésas M (0) présentent le taux de relaxation R (0) le plus faible, de sorte qu’elle présente un paramètre de maille effectif proche de celui de la couche inférieure d’isolation 12 en GaN, ce qui conduit à ce que les diodes D (0) émettent ici dans le bleu. A l’opposé, la couche de reprise d’épitaxie 16 des mésas M (2) présente le taux de relaxation R (2) le plus élevé, de sorte qu’elle présente un paramètre de maille effectif proche de celui de l’In x Ga 1-x N massif (la proportion d’indium peut alors être comprise entre 10% et 20%, par exemple égale à 15%), conduisant ainsi à ce que les diodes D (2) émettent dans le rouge. Entre ces deux situations, la couche de reprise d’épitaxie 16 des mésas M (1) présente le taux de relaxation R (1) intermédiaire entre et différent de R (0) et R (2) , de sorte que les diodes D (1) peuvent alors émettre dans le vert.
Les diodes D (i) comportent a minima deux couches dopées 31, 33, l’une de type n et l’autre de type p, et une couche active intercalaire 32 comportant des puits quantiques. Les couches dopées 31, 33 et la couche active 32 peuvent être des multicouches (ainsi les puits quantiques sont classiquement situés entre des sous-couches barrières) et comporter d’autres couches ou sous-couches telles qu’une couche de blocage d’électrons.
A titre d’exemple, pour obtenir des diodes D (2) émettant dans le rouge, des diodes D (1) émettant dans le vert, et des diodes D (0) émettant dans le bleu, chaque diode D (i) peut présenter l’empilement suivant (épitaxié à partir de la couche de reprise d’épitaxie 16), de bas en haut : une couche épaisse (ou couche substrat) réalisée en InGaN, avec une proportion d’indium comprise entre 10% et 20% environ, par exemple égale à 15%, dopée de type n, et d’une épaisseur comprise entre 50nm et 200nm ; un multicouche à base d’InGaN dopé de type n d’une épaisseur de 350nm environ, formé d’une alternance de 15 paires d’une sous-couche de 22nm d’In 0.15 Ga 0.85 N et d’une sous-couche de 1.8nm de GaN, voire une couche tampon de 400 à 500nm d’In 0.15 Ga 0.85 N dopé n ; une couche active comportant des puits quantiques multiples formés de 5 paires d’In 0.40 Ga 0.60 N / In 0.15 Ga 0.85 N d’épaisseurs 2-3nm et 5-8nm ; une couche d’espacement de 10nm d’In 0.03 Ga 0.97 N non intentionnellement dopé ; une couche de 20nm d’AlN ou de GaN dopé Mg ; une couche de 125nm d’InGaN dopé Mg avec une proportion d’indium comprise entre 10 et 15% environ ; une couche de 25n d’InGaN surdopé de type p avec la même proportion d’indium comprise entre 10 et 15% que la couche sous-jacente.
La poutre de queue est également susceptible de porter un ou plusieurs empennages permettant d’assurer une stabilité aérodynamique du giravion.
Un hélicoptère hybride est un giravion comportant au moins une aile fixe, composée par exemple de deux demi-ailes situées de part et d’autre de la cellule, et destinée à fournir une portance au giravion lors des vols de croisière, à savoir à vitesses d’avancement élevées.
Un hélicoptère hybride comporte également une ou plusieurs hélices d’avancement destinées à fournir une poussée utilisée principalement pour l’avancement du giravion. La ou les hélices d’avancement sont généralement entraînées en rotation par l’installation motrice du giravion.
Par exemple, deux hélices d’avancement peuvent être placées de part et d’autre de la cellule, et éventuellement sur chacune des demi-ailes du giravion. Les deux hélices sont susceptibles d’assurer également la fonction anticouple ainsi que le contrôle des mouvements en lacet du giravion.
Selon un autre exemple, un hélicoptère hybride peut comporter une unique hélice d’avancement agencée à l’arrière de la cellule.
L’installation motrice du giravion peut comporter un ou plusieurs moteurs thermiques, par exemple des turbines à gaz ou bien des moteurs à pistons, et/ou une ou plusieurs machines électriques ainsi qu’une ou plusieurs boîtes de transmission mécanique de puissance agencées respectivement entre d’une part les moteurs et d’autre part le rotor de sustentation et les hélices.
Pour un tel hélicoptère hybride, le rotor de sustentation est ainsi destiné à assurer la totalité de la portance pendant les phases de décollage, d’atterrissage et de vol vertical. Pendant les vols de croisière de l’hélicoptère hybride, la portance est assurée conjointement par le rotor de sustentation et l’aile fixe. Les forces propulsives pour l’avancement du giravion sont générées principalement par la ou les hélices en vol de croisière, le rotor de sustentation pouvant éventuellement fournir une faible contribution à ces forces propulsives.
De plus, en vol de croisière, la vitesse de rotation du rotor de sustentation peut être réduite, voire égale à zéro, afin de diminuer, sans l’annuler pour autant, sa traînée aérodynamique.
Par exemple, un aéronef connu sous la désignation « ROSA » comporte une cellule, deux demi-ailes, une hélice de propulsion et un rotor de sustentation bipale. En vol de croisière, la rotation du rotor peut être ralentie.
Selon un autre exemple, le document WO 2014/089604 décrit un aéronef comportant au moins une voilure fixe, un dispositif de propulsion et un rotor de sustentation muni d’au moins deux pales dont la rotation peut être arrêtée en vol, puis dont la position peut être verrouillée afin de former des surfaces d'aile symétriques par rapport à une direction longitudinale d’avancement de l’aéronef. Les pales peuvent comporter des profils aérodynamiques bidirectionnels, à savoir munis de bords d'attaque et de fuite identiques, ou des profils aérodynamiques symétriques.
Selon un autre exemple, un aéronef connu sous la désignation « X-Wing » ou « S-72 » comporte deux demi-ailes fixes agencées de part et d’autre d’une cellule, un rotor de sustentation muni de quatre pales à pas fixe ainsi qu’un rotor auxiliaire agencé sur une poutre de queue. Le rotor de sustentation peut être immobilisé en vol de croisière.