INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Les procédés de densification décrits ci-avant permettent de réaliser, à partir de la structure fibreuse de l’invention, principalement des pièces en matériau composite à matrice organique (CMO), à matrice carbone (C/C) et à matrice céramique (CMC).
Dans le cas de la réalisation d’une pièce en matériau composite oxyde/oxyde, la structure fibreuse est imprégnée avec une barbotine chargée de particules d’oxyde réfractaire. Après élimination de la phase liquide de la barbotine, la préforme ainsi obtenue est soumise à un traitement thermique afin de fritter les particules et obtenir une matrice d’oxyde réfractaire. L’imprégnation de la structure peut être réalisée avec des procédés utilisant un gradient de pression, comme les procédés de type moulage par injection dits « RTM » ou aspiration de poudre submicronique dits « APS ».
Après densification, on obtient une aube 200 en matériau composite qui, comme illustré sur la , comporte dans sa partie inférieure un pied 207 formé par la partie de préforme de pied 137 de la préforme fibreuse 130 qui se prolonge par une échasse 208 formée par la partie de préforme d’échasse 138 de la préforme 130 et une pale ou profil aérodynamique 209 formée par la partie de préforme de pale 139 de la préforme 130. La pale 209 comporte un bord d’attaque 209a et un bord de fuite 209b correspondant respectivement aux premier et deuxième bords transversaux 139c et 139d de la préforme fibreuse 130 ainsi qu’une face intrados et une face extrados 209e et 209f correspondant respectivement aux première et deuxième faces 139e et 139f de la préforme 130. L’aube 200 comprend en outre une plateforme inférieure 210 correspondant aux parties de préforme de plateforme inférieure 133a et 134a de la préforme 130, une plateforme supérieure 220 correspondant aux parties de préforme supérieure 135a et 136a de la préforme 130, un muret amont 230 correspondant aux parties de préforme de muret amont 135d et 136d de la préforme 130, un becquet de recouvrement amont 240 correspondant aux parties de préforme de becquet amont 135b et 136b de la préforme 130, un muret aval 250 correspondant aux parties de préforme de muret aval 133d et 134d de la préforme 130 et un becquet de recouvrement aval 260 correspondant aux parties de préformes de becquet aval 135c et 136c de la préforme 130.
Dans une variante de mise en œuvre du procédé selon les figures 7A-7C, adaptée à la formation de transistors planaires (ex. MOSFET à grille simple), la couche de SiGe 12 de la structure multicouches 10 est laissée intact (c-à-d. elle n’est pas structurée) avant l’étape S4’ de recuit laser. Puis, une partie au moins de la couche de SiGe 12 s’étendant dans la première région 10A et dans la deuxième région 10B est soumise au rayonnement laser. La couche de protection 13 et la partie enrichie en germanium 112 obtenue à l’issue du recuit laser sont gravées uniquement dans la première région 10A.
Les conditions du recuit laser (étape S4 ou S4’) peuvent varier entre les différents modes de mise en œuvre, en fonction de la composition initiale de la structure multicouches 10. Elles peuvent être déterminées au préalable au moyens de simulations, d’expériences ou de mesures.
La représente de manière schématique des étapes optionnelles S7 et S7’ du procédé de fabrication, compatibles avec l’un quelconque des modes de mise en œuvre décrits précédemment.
Ces étapes S7 et S7’, accomplies après l’étape S4 de recuit laser, l’étape S5 de retrait de la couche de SiGe 12 ou l’étape S5’ de retrait de la partie enrichie en germanium 112 (selon le mode de mise en œuvre) comprennent respectivement la formation d’un ou plusieurs transistors nFET 80A dans la première région 10A de la structure multicouches 10 et la formation d’un ou plusieurs transistors pFET 80B dans la deuxième région 10B de la structure multicouches 10. La manière dont sont accomplies ces étapes dépend notamment du type de transistors à effet de champ souhaité : transistor MOSFET à grille simple, transistor MOSFET à grille multiple (par exemple FinFET)…
Chaque transistor 80A, 80B comprend une région de canal 81 disposée sur le substrat 11, une région de drain 82 et une région de source 83 disposées sur le substrat 11 de part et d’autre de la région de canal 81 et une structure de grille 84 disposée sur la région de canal 81. La région de canal 81 des transistors nFET est formée dans une première zone semi-conductrice 100A optimisée pour la conduction par électrons, tandis que la région de canal 81 des transistors pFET est formée dans une deuxième zone semi-conductrice 100B optimisée pour la conduction par trous.
Dans le cas de transistors MOSFET à grille simple, les régions de canal 81 des transistors d’un même type (nFET ou pFET) peuvent être toutes formées dans la même zone semi-conductrice (première zone semi-conductrice 100A ou deuxième zone semi-conductrice 100B). Dans le cas de transistors FinFET, chaque ailette (111A, 121, 121B, 122) ou portion de couche semi-conductrice (110’’, 110B’’) en forme d’ailette comprend la région de canal d’un unique transistor.
L’ordre dans lequel sont accomplies les étapes S7 et S7’ varie avantageusement selon le mode de mise en œuvre du procédé de fabrication.
Par exemple, dans les trois premiers modes de mise en œuvre (Figs.1D, 2D et 3D), il est avantageux de commencer par la formation des transistors pFET dans la deuxième région 10B, alors que la première zone semi-conductrice 100A est encore recouverte par la couche de protection 13 et la couche de réflexion laser 14. La couche de réflexion laser 14 dans la première région 10A peut servir de masque de gravure pour retirer la couche de protection 13 (et les tranchées d’isolation électrique 16’, le cas échéant) dans la deuxième région 10B. Les transistors nFET peuvent alors être formés après avoir recouvert d’un masque les transistors pFET et après avoir retiré la couche de réflexion laser 14 et la couche de protection 13 dans la première région 10A.
Dans les quatre autres modes de mise en œuvre suivants (Figs.4E, 5D, 6C et 7C), il est avantageux de commencer par la formation des transistors nFET dans la première région 10A, alors que la deuxième zone semi-conductrice 100B est encore recouverte par la couche de protection 13 (la couche de masque dur 18 et/ou la couche de réflexion laser 14, le cas échéant). Les transistors pFET peuvent alors être formés après avoir recouvert d’un masque les transistors nFET et après avoir retiré la couche de protection 13 (la couche de masque dur 18 et/ou la couche de réflexion laser 14, si nécessaire) dans la deuxième région 10B.
La formation des transistors FinFET dans les cinquième et sixième modes de mise en œuvre commencera alors par la structuration de la première zone semi-conductrice 100A (en SiGe appauvri) pour former les ailettes (étape S6 ; ).
Les étapes S7 et S7’ de formation des transistors nFET et pFET peuvent aussi être accomplies simultanément.
Comme indiqué précédemment, la différence des paramètres de maille entre le silicium et le silicium-germanium a pour effet de générer une contrainte en compression dans chaque deuxième zone semi-conductrice 100B. Les régions de canal 81 des transistors pFET 80B sont donc contraintes en compression. Etant donné que chaque deuxième région semi-conductrice 100B présente en outre une forte concentration en germanium, les transistors pFET 80B peuvent présenter des performances comparables à celles des transistors nFET 80A formés dans la première région 10A.
Dans le mode de mise en œuvre des figures 2A-2D, une technique peut être mise en œuvre pour contraindre en tension la région de canal 81 des transistors nFET, ce qui améliore la mobilité des électrons et augmente les performances des transistors nFET. Par exemple, les régions de drain et de source 82-83 peuvent être formées en gravant des cavités dans la première zone semi-conductrice 100A, de part et d’autre de la structure de grille 83, plus en réalisant une épitaxie de silicium dopé de manière à remplir les cavités.
Dans le cas de transistors FinFET, le recuit laser est avantageusement accompli de sorte à ne pas altérer (c.-à-d. fondre) le substrat 11. En effet, celui-ci peut contenir des dopants afin de former un plan de masse ou grille arrière dans les transistors FinFET.
PROCÉDÉ DE FABRICATION D’UN DISPOSITIF SEMI-CONDUCTEUR La présente invention concerne un procédé de fabrication d’un dispositif semi-conducteur comprenant une première zone semi-conductrice optimisée pour la conduction par électrons et une deuxième zone semi-conductrice optimisée pour la conduction par trous.
L’invention peut faciliter la cointégration, sur un même substrat semi-conducteur, d’un transistor à effet de champ à canal N et d’un transistor à effet de champ à canal P.
Après cette phase TR1 de l'instant t8, à un instant t9 suivant, le noeud SN1 est lu pendant une phase de lecture RD1 correspondante, par exemple au moyen du circuit OUT1. La phase de lecture RD1 de l'instant t8 correspond à une phase de lecture d'un niveau de signal du noeud SN1. Dans cet exemple, les deux transistors RST1 et RST2 qui sont connectés au noeud SN1 sont maintenus à l'état bloqué pendant la phase RD1 de l'instant t9. En outre, les deux transistors RST1 et RST2 qui sont connectés au noeud SN1 sont maintenus bloqués entre la fin de la phase TR1 de l'instant t8 et la phase de lecture noeud SN1 à l'instant t9 pour ne pas modifier l'état du noeud SN1.
Dans l'exemple de la , un double échantillonnage corrélé est mis en œuvre, ce double échantillonnage corrélé comprenant une phase de lecture RD1 du niveau d'initialisation du noeud SN1, par exemple à un instant t10 avant la phase de transfert TR1 de l'instant t8 et après une phase d'initialisation INITSN1, par exemple mise en œuvre à l'instant t7. La phase INITSN1 de l'instant t7 comprend le maintien à l'état passant des transistors RST2 et RST1, et la phase de lecture RD1 de l'instant t10 comprend le maintien à l'état bloqué des transistors RST2 et RST1. Entre la fin de la phase INITSN1 de l'instant t7 et la phase de lecture RD1 à l'instant t10, les deux transistors RST1 et RST2 connectés au noeud SN1 sont maintenus à l'état bloqué pour ne pas modifier l'état du noeud SN1.
Après, la phase de lecture RD1 de l'instant t9, une nouvelle phase INITPD1 est mise en œuvre à un instant t11, de sorte à démarrer une nouvelle phase d'intégration INT1 à la fin de cette phase INITPD1.
La représente des chronogrammes illustrant un exemple d'un autre mode de fonctionnement des pixels Pix1 et Pix2 de la . Dans cet exemple, le capteur comprenant les pixels Pix1 et Pix2 fonctionne en obturation déroulante. En outre, le mode de fonctionnement de la correspond à un mode de fonctionnement appelé, par exemple, mode de fonctionnement à dynamique augmentée. Dans ce mode de fonctionnement, les transistors RST1 et RST2 des N pixels respectifs Pix1 et Pix2 sont utilisés pour moyenner ou sommer des charges du noeud SN1 avec celle du noeud SN2 lorsque des charges sont transférées vers ces noeuds et lorsque ces noeuds sont lus.
Plus généralement, dans un fonctionnement à dynamique augmentée, les N pixels Pixi sont répartis dans K groupes Gj, avec K un entier supérieur ou égal à 1 et j un indice allant de 1 à K. Chacun des K groupes comprend M pixels successifs parmi les N pixels avec M entier supérieur ou égal à 2. Chacun des N pixels n'appartient qu'à un seul groupe Gj. Dans l'exemple de la , N est égal à 2 ( ), K est égal à 1 et M est égal à 2, ou, dit autrement, les deux pixels Pix1 et Pix2 ( ) appartiennent à un même et unique groupe G1.
Dans l'exemple de la , et, plus généralement dans un fonctionnement en obturation déroulante et en dynamique augmentée, pour chacun des N pixels Pixi, à chaque phase d'initialisation INITSNi du noeud SNi du pixel Pixi, le circuit de commande des pixels est configuré pour que tous les transistors RSTi qui couplent le noeud SNi du pixel Pixi au noeud 100 soient maintenus à l'état passant. Ainsi, pour chaque groupe Gj, et chaque phase d'initialisation bINITSNj des noeuds SNi des pixels Pixi du groupe, le circuit de commande des pixels est configuré pour que tous les transistors RSTi qui couplent le noeud SNi de chaque pixel Pixi du groupe Gj au noeud 100 soient maintenus à l'état passant
Selon un mode de réalisation, comme cela est illustré par l'exemple de la , dans un fonctionnement en obturation déroulante et en dynamique augmentée, dans chaque groupe Gj, le transistor RSTi connecté entre les noeuds de détection SNi de chaque deux pixels Pixi du groupe Gj est maintenu passant par le circuit de commande. Dans l'exemple de la , cela signifie que le transistor RST2 est maintenu passant.
Dans l'exemple de la , et, plus généralement dans un fonctionnement en obturation déroulante et en dynamique augmentée, selon un mode de réalisation le mode de fonctionnement en dynamique augmentée comprend, pour chaque groupe Gj, des phases bTRj de transfert de charges photogénérées vers les noeuds SNi des pixels du groupe Gj. Dans ce cas, le circuit de commande des pixels est configuré, pour chaque groupe Gj, pour maintenir à l'état bloqué chaque transistor RSTi connecté entre le noeud SNi d'un pixel du groupe et, soit le noeud SNi d'un autre pixel du groupe, soit le noeud 100, pendant chaque phase de transfert bTRj de charges photogénérées vers les noeuds SNi des pixels du groupe.
Ainsi, dans l'exemple de la , pendant chaque phase de transfert bTR1 de charges photogénérées vers les noeuds SN1 et SN2 des pixels Pix1 et Pix2 du groupe G1, le transistor RST1 connecté entre les noeuds SN1 et 100 est maintenu à l'état bloqué.
Dans l'exemple de la , et, plus généralement dans un fonctionnement en obturation déroulante et en dynamique augmentée, selon un mode de réalisation, chaque phase bTRi comprend un unique transfert de charges depuis les photodiodes PDi des pixels Pixi du groupe Gj, jusqu'aux noeuds SNi des pixels Pixi du groupe Gj. Selon un mode de réalisation, où, dans chacun des N pixels Pixi, le noeud SNi et la photodiode PDi sont couplés par une grille TGi comme décrit en relation avec la et que chaque phase bTRi comprend un unique transfert de charges, le circuit de commande des pixels est configuré, pour chacun des M pixels Pixi du groupe Gj, pour commander une seule mise à l'état passant de la grille TGi du pixel par phase bTRj mise en œuvre pour ce pixel Pixi, comme cela est illustré par l'exemple de la .
Dans l'exemple de la , et, plus généralement, dans un fonctionnement en obturation déroulante, selon un mode de réalisation, le mode de fonctionnement à dynamique augmentée comprend, pour chaque groupe Gj, des phases de lecture bRDj des noeuds SNi des pixels du groupe. Le circuit de commande des pixels est alors configuré, pour chaque groupe Gj, pour maintenir à l'état bloqué chaque transistor RSTi connecté entre le noeud de détection d'un pixel du groupe et soit le noeud de détection d'un pixel d'un autre groupe Gj, soit le noeud 100, pendant chaque phase bRDj de lecture des noeuds de détection des pixels du groupe. Lorsque le capteur fonctionne en obturation déroulante et en dynamique augmentée, et que, dans chacun des pixels Pixi, le noeud SNi et la photodiode PDi sont couplés par une grille TGi comme décrit en relation avec la , pour chaque groupe Gj, la grille TGi de chaque pixel du groupe Gj est, de préférence, maintenue bloquée pendant chaque phase de lecture bRDj de ce groupe.
Dans l'exemple de la , chaque transistor RSTi est à l'état passant, respectivement bloqué, lorsque le signal VRSTi correspondant est à l'état haut, respectivement bas, et, en outre, chaque grille de transfert TGi est passante, respectivement bloquée, lorsque le signal VTGi correspondant est à l'état haut, respectivement bas.
En , à un instant t0, une phase d'initialisation bINITPD1 des photodiodes PD1 et PD2 des pixels Pix1 et Pix2 du groupe G1 est mise en œuvre.
Pour cela, dans cet exemple où chaque pixel Pixi ( ) ne comprend pas de transistor d'initialisation de photodiode couplant sa photodiode PDi à un potentiel d'initialisation de photodiode, la phase bINITPD1 comprend la une mise à l'état passant des grilles TG1 et TG2, pendant une phase d'initialisation bINITSN1 des noeuds SN1 et SN2.
Pendant cette phase bINITSN1, les transistors RST2 et RST1 qui couplent le noeud SN2 au noeud 100 sont simultanément maintenus à l'état passant. La mise à l'état passant, de préférence simultanément, des grilles TG1 et TG2, dans cet exemple par une impulsion à l'état haut de chacun des signaux VTG1 et VTG2, pendant cette phase bINITSN1 permet d'initialiser les photodiodes PD1 et PD2.
Plus généralement, dans un mode de fonctionnement à obturation déroulante et à dynamique augmentée, pour chaque groupe Gj, chaque phase bINITPDj des photodiodes PDi des pixels Pixi du groupe Gj est mise en œuvre pendant une phase bINITSNj correspondante, en mettant les grille TGi des pixels du groupe Gj à l'état passant.
Dans cette première position, les deux contacts électriques fixes 2 sont électriquement raccordés via le pont mobile 3, permettant ainsi au courant électrique de circuler d’un contact électrique fixe 2 à l’autre via le pont mobile 3 comme illustré par les flèches 9 en traits mixtes.
Dans la seconde position illustrée sur la , le pont mobile 3 est mécaniquement séparé des deux contacts électriques fixes 2 et en contact mécaniquement et électriquement avec les deux premiers guides d’arc 5.
Dans cette seconde position, les deux contacts électriques fixes 3 sont découplés électriquement l’un de l’autre, et aucun courant ne peut donc normalement circuler d’un contact électrique fixe 2 à l’autre.
Cependant, lors de la séparation du pont mobile 3 avec les deux contacts électriques fixes 2, un arc électrique 10 peut se former par ionisation de l’air à chacun des deux endroits de séparation comme cela est illustré sur la . Un courant électrique circule alors toujours d’un contact électrique fixe 2 à l’autre via le pont mobile 3 comme illustré par les flèches 9 en traits mixtes.
Comme illustré sur les figures 4 et 5, les arcs électrique 10 vont ensuite se déplacer vers l’extérieur via les premiers guides d’arc 5 et les seconds guides d’arc 6 grâce à la force de Laplace qui se crée entre le courant électrique 9 et le champ magnétique 11. Les arcs électriques 10, sous l’effet du champ magnétique 11 créé par des aimants permanents, se courbent et viennent lécher les premiers et seconds guides d’arc 5 et 6.
Comme illustré sur la , les arcs électriques 10 se déplacent ainsi jusque dans les modules de coupure à ailettes 7. Une fois les arcs électriques 10 entrés dans les ailettes 8 du module de coupure à ailettes 7, l’arc va se diviser en de multiples arcs qui vont abaisser le courant à zéro et provoquer la coupure du réseau.
Cependant, lorsque le courant est trop fort, il est possible que les ailettes 8 du module de coupure à ailettes 7 ne soient plus suffisantes et que l’arc électrique les traverse et ressorte de l’autre côté. L’arc se reforme alors complètement et ne s’éteindra pas comme cela est illustré sur la .
Un arc électrique 10 étant un plasma qui peut atteindre plusieurs milliers de degrés Celsius, s’il est maintenu trop longtemps, il peut endommager le reste du contacteur électrique et potentiellement se propager.
Il y a donc besoin d’un système de protection supplémentaire permettant de contenir et/ou limiter la propagation des arcs électriques.
Il existe des solutions sur les réseaux continus à haute tension (HVDC) dans le domaine de l’automobile notamment. Ces solutions consistent à introduire un fusible ou des dispositifs de fusible pyrotechnique (« pyrofuse » en anglais) capable d’interrompre de très forts courants en série avec les contacteurs. Mais ces solutions mais ne sont pas des contacteurs. L’inconvénient de ses solutions est qu’elles sont encombrantes, lourdes et peu aisées à intégrer en entrée d’un contacteur électrique.
Ces solutions sont notamment décrites dans les documents CN 210837635, FR 3098005, US 11052784, DE 102020006947, et EP 3698419.
L'invention vise à fournir une solution technique offrant un contacteur électrique capable de contenir des arcs électriques pour éviter leur propagation à l’extérieur et ainsi les supprimer.
Dans un premier objet de l’invention, il est proposé un contacteur électrique à dispositif de coupure électrique intégré, ledit contacteur électrique comprenant au moins un dispositif de coupure d’arc comportant un premier guide d’arc, un second guide d’arc, et un module de coupure à ailettes s’étendant entre le premier guide d’arc et le second guide d’arc.
Selon une caractéristique générale de l’invention, le dispositif de coupure d’arc comporte en outre un fusible et une enceinte électriquement isolante, le fusible étant disposé entre le premier guide d’arc et le second guide d’arc et séparé d’au moins un des guides d’arc parmi le premier guide d’arc et le second guide d’arc par un espace physique, et le module de coupure à ailettes et le fusible étant disposés à l’intérieur de l’enceinte électriquement isolante.
L’ajout d’un fusible dans le contacteur électrique, ce fusible étant physiquement séparé, autrement dit distant, d’au moins un des deux guides d’arc permet d’avoir un dispositif de coupure d’arc doté d’un fusible qui n’est passant que lorsque l’arc électrique sort des ailettes du module de coupure à ailettes, par exemple suite à un court-circuit, de sorte que le calibre du fusible et donc sa taille ne sont pas nécessairement élevés.
Le module de coupure à ailettes permet donc de couper les arcs électriques générés avec un courant nominal, et le fusible permet de couper les arcs électriques générés avec un courant supérieur au courant nominal, l’arc sortant alors des ailettes du module de coupure à ailettes et se formant entre les guides d’arc et le fusible.
- chaque nervure présente une section en coupe transversale de forme triangulaire, avec une base et un sommet, le sommet présentant une hauteur mesurée par rapport à la base supérieure à la largeur de la base,
- la portion de surface texturée comprend des premières zones et des deuxièmes zones disposées en alternance avec les premières zones le long d’une direction radiale par rapport à l’axe principal, et chaque première zone présente une série de premières nervures, orientées avec un premier angle par rapport à l’axe principal du propulseur aéronautique, et chaque deuxième zone présente une série de deuxièmes nervures orientées avec un deuxième angle par rapport à l’axe principal, le deuxième angle étant différent du premier angle,
- le premier angle et le deuxième angle sont adjacents et le premier angle est compris entre +15° et +45° par rapport à l’axe principal du moteur et le deuxième angle est compris entre -15° et -45° par rapport à l’axe principal du moteur,
- l’alternance de premières zones et de deuxièmes zones présente une période spatiale comprise entre 5% et 20% de la corde locale,
- chaque première nervure converge vers une deuxième nervure respective dans le sens amont-aval,
- le propulseur aéronautique comprend une soufflante carénée ou une hélice non-carénée, et l’aube est une aube de la soufflante carénée ou de l’hélice non-carénée du propulseur aéronautique,
- l’aube est à calage variable,
- le propulseur aéronautique comprend une turbine d’entrainement de la soufflante ou de l’hélice, un arbre de soufflante ou un arbre d’hélice raccordée à la soufflante ou à l’hélice, un arbre de turbine raccordé à la turbine, et un mécanisme de réduction présentant une entrée raccordée à l’arbre de turbine et une sortie raccordée à l’arbre de soufflante ou à l’arbre d’hélice, de sorte qu’en fonctionnement, la soufflante ou l’hélice est entrainée en rotation par la turbine à une vitesse de rotation inférieure à une vitesse de rotation de la turbine.
- la représente de manière schématique un premier exemple de propulseur aéronautique comprenant un module d’hélice non-caréné,
- la représente de manière schématique un deuxième exemple de propulseur aéronautique comprenant un module de soufflante caréné,
- la représente de manière schématique, en coupe longitudinale, un moteur à turbine à gaz à soufflante carénée,
- la représente de manière schématique une aube de soufflante ou d’hélice,
- la représente de manière schématique, en coupe transversale, l’aube de soufflante ou d’hélice de la ,