INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Plus particulièrement, un géopolymère ou matrice ou squelette géopolymère est un polymère inorganique alumino-silicaté amorphe. Ledit géopolymère est obtenu à partir d’un matériau réactif contenant essentiellement de la silice et de l’aluminium (i.e. la source alumino-silicatée), activé par une solution fortement alcaline (solution d’activation), le rapport massique solide/solution dans la formulation étant faible. La structure d’un géopolymère est composée d'un réseau Si-O-Al formé de tétraèdres de silicates (SiO 4 ) et d'aluminates (AlO 4 ) liés en leurs sommets par partage d'atomes d'oxygène. Au sein de ce réseau, se trouve(nt) un ou plusieurs cation(s) compensateur(s) de charge également appelé(s) cation(s) de compensation qui permettent de compenser la charge négative du complexe AlO 4 - . Ledit ou lesdits cation(s) de compensation est (sont) avantageusement choisi(s) dans le groupe constitué par les métaux alcalins tels que le lithium (Li), le sodium (Na), le potassium (K), le rubidium (Rb) et le césium (Cs), les métaux alcalino-terreux tels que le magnésium (Mg), le calcium (Ca), le strontium (Sr) et le baryum (Ba) et leurs mélanges.
Par « géopolymère mésoporeux », on entend un géopolymère présentant des mésopores, possédant une mésoporosité.
Au sens de la présente invention, on entend par « mésopores », des pores dont la dimension moyenne telle qu’un diamètre est de 2 à 50 nm.
Le géopolymère du matériau solide mésoporeux mis en œuvre dans le procédé selon l’invention a une seule échelle de porosité, à savoir une mésoporosité, et ne possède pas une porosité hiérarchisée comme celle du géopolymère du matériau décrit dans le document [3].
Du fait que le matériau solide mésoporeux mis en œuvre dans le procédé selon l’invention ne possède pas de macroporosité avec des parois fines et fragiles, il est bien plus robuste et résistant mécaniquement que, notamment, le matériau du document [3].
Ce matériau solide mésoporeux, du fait de sa robustesse et de sa grande résistance mécanique peut donc être mis en œuvre sous la forme de grains non pulvérulents, soit ne pouvant pas être émis en suspension dans l’air et ni y être transporté, formant un lit fixe, par exemple formant un garnissage d’une colonne.
Le matériau solide mésoporeux mis en œuvre dans le procédé selon l’invention est un matériau solide à mésoporosité ouverte.
Par mésoporosité ouverte, on entend que cette mésoporosité est accessible pour un milieu liquide tel qu’un effluent mis en contact avec le matériau. Cette mésoporosité est aussi au moins en partie connectée (ou interconnectée), voire totalement interconnectée, c’est-à-dire que le fluide peut traverser le matériau en passant par les pores connectés entre eux. Cette mésoporosité permet aussi l’accès d’un fluide aux particules actives.
Selon l’invention, outre la simple présence des particules d’au moins un composé solide inorganique échangeur sélectif des cations du strontium, il est possible de choisir la nature et la taille de ces particules quasiment sans aucune limite et indépendamment de la matrice en géopolymère.
Globalement, un squelette en géopolymère présente de nombreux avantages par rapport à un squelette en oxyde métallique.
La synthèse d’un géopolymère est plus simple à maîtriser que la synthèse d’un oxyde métallique par voie sol-gel.
Des étapes ultérieures du procédé de fabrication du dispositif électronique peuvent ensuite être mises en œuvre à partir de la structure illustrée en , le substrat 131 étant par exemple destiné à être conservé à l’issue de ces étapes.
La est une vue en coupe, schématique et partielle, illustrant une étape d’une variante du procédé des figures 4A à 4C.
La illustre plus particulièrement une étape ultérieure d’électropolissage de la couche sacrificielle 105 analogue à l’étape précédemment décrite en relation avec la .
L’étape illustrée en diffère de l’étape illustrée en en ce que, dans l’étape illustrée en , des trous ou vias creux 501 s’étendant depuis une face du substrat 103 opposée à l’empilement de diode 101 (la face supérieure du substrat 103, dans l’orientation de la ) jusqu’à une face de l’empilement de diode 101 tournée vers le substrat 103 (la face supérieure de l’empilement de diode 101, dans l’orientation de la ). Dans l’exemple représenté, les vias 501 traversent totalement le substrat 103, la couche tampon 107 et la couche sacrificielle 105 et débouchent sur une face de la couche 109 d’injection et/ou de transport d’électrons tournée vers le substrat 103 (la face supérieure de la couche 109, dans l’orientation de la ).
Bien que seuls trois vias 501 aient été représentés en , un nombre de vias 501 supérieur à trois peut être prévu. Par ailleurs, les vias 501 peuvent, à titre de variante, être remplacés par des tranchées s’étendant, dans l’orientation de la , depuis la face supérieure du substrat 103 jusqu’à la face supérieure de la couche 109 d’injection et/ou de transport d’électrons.
Le fait de prévoir les vias 501 traversant la couche sacrificielle 105 permet avantageusement d’obtenir une surface de contact plus importante entre la couche sacrificielle 105 et l’électrolyte 141. Il en résulte une diminution de durée de l’étape d’électropolissage par rapport à l’étape précédemment décrite en relation avec la .
La est un graphique représentant des variations de taille et de densité de pores à l’intérieur d’une couche en nitrure de gallium, correspondant par exemple à la couche sacrificielle 105, en fonction d’un niveau de dopage Nd (exprimé en at./cm 3 , les valeurs indiquées en ordonnée étant à multiplier par 10 18 ) et d’une tension de polarisation E (en volts, V) appliquée à ladite couche.
Dans l’exemple représenté, le graphique comprend : – une région 601 de prérupture (« prebreakdown », en anglais) dans laquelle la structure cristalline de la couche commence à se dégrader ; – une région 603 de porosification, dans laquelle des pores se forment à l’intérieur de la couche sans toutefois que ces pores ne diminuent sensiblement la cohésion mécanique de la couche ; – une région 605 de limite d’électropolissage, dans laquelle un début de dégradation de la cohésion mécanique de la couche est observé ; et – une région 607 d’électropolissage, dans laquelle la couche est éliminée sous l’effet de l’application de la tension de polarisation.
Par ailleurs, le graphique de la comprend : – une zone 611 correspondant à un niveau de dopage Nd égal à environ 3,5 x 10 18 at./cm 3 , dans laquelle les pores présentent une taille comprise entre 25 et 52 nm et une densité comprise entre 0,12 x 10 10 et 2,4 x 10 10 cm -2 ; – une zone 613 correspondant à un niveau de dopage Nd égal à environ 6 x 10 18 at./cm 3 , dans laquelle les pores présentent une taille comprise entre 24 et 39,7 nm et une densité comprise entre 3 x 10 10 et 4,9 x 10 10 cm -2 ; et – une zone 615 correspondant à un niveau de dopage Nd égal à environ 15 x 10 18 at./cm 3 , dans laquelle les pores présentent une taille comprise entre 17 et 31 nm et une densité comprise entre 5,7 x 10 10 et 10,6 x 10 10 cm -2 .
La taille d’un pore correspond par exemple à la dimension latérale maximale du pore.
Dans le cas où la couche sacrificielle 105 est en nitrure de gallium, un niveau de dopage Nd de l’ordre de 13 x 10 18 at./cm 3 et une tension E appliquée à la couche 105 de l’ordre de 15 V, symbolisés par une croix 621 située dans la région 607 d’électropolissage, permettent par exemple de mettre en œuvre les étapes d’électropolissage de la couche sacrificielle 105 précédemment décrites en relation avec les figures 1D, 3B, 4B et 5. Dans ce cas, la couche 109 de l’empilement de diode 101 présente par exemple un niveau de dopage de l’ordre de 3 x 10 18 at./cm 3 , symbolisé par une croix 623 située dans la région 601 de prérupture. Cela permet d’éliminer la couche sacrificielle 105 sans endommager la couche 109 de l’empilement de diode 101. À titre d’exemple, la tension de polarisation V_pol est dans ce cas de l’ordre de 17 V. À titre de variante, le niveau de dopage de la couche 109 peut être tel que la croix 623 soit située dans la région 603 de porosification, voire dans la région 605 de limite d’électropolissage, par exemple inférieur ou égal à 10 x 10 18 at./cm 3 .
Divers modes de réalisation et variantes ont été décrits. La personne du métier comprendra que certaines caractéristiques de ces divers modes de réalisation et variantes pourraient être combinées, et d’autres variantes apparaîtront à la personne du métier. En particulier, la personne du métier est capable de combiner la variante des figures 2A et 2B avec le mode de réalisation des figures 4A à 4C et la variante de la , c’est-à-dire de prévoir, dans le mode de réalisation des figures 4A à 4C et dans la variante de la , un substrat 131 actif surmonté d’une couche isolante dans laquelle sont formés des éléments de reprise de contact.
Par ailleurs, la personne du métier est capable de combiner le mode de réalisation décrit ci-dessus en relation avec les figures 3A à 3E avec le mode de réalisation et la variante décrits en relation avec les figures 4A à 5. Pour cela, la personne du métier peut en particulier prévoir, à l’étape décrite en relation avec la , le report sur le substrat 131 non pas d’une ou de plusieurs vignettes 121 mais de la structure décrite en relation avec la .
La personne du métier est par ailleurs capable d’adapter la variante exposée en relation avec la aux modes de réalisation et variantes décrites en relation avec les figures 1A à 3E, c’est-à-dire de prévoir des vias ou des tranchées permettant d’augmenter la surface de contact de la couche sacrificielle 105 avec l’électrolyte 141 lors de l’étape d’électropolissage de la couche sacrificielle 105.
Bien que les modes de réalisation décrits ci-dessus prennent pour exemple le cas où l’empilement de diode 101 est de type LED, ces modes de réalisation sont transposables par la personne du métier à des cas où l’empilement de diode 101 est de type quelconque, par exemple un empilement de diode de puissance, de diode photosensible, etc. Plus généralement, les modes de réalisation décrits s’appliquent à tout type d’empilement comprenant au moins une jonction P-N.
Enfin, la mise en œuvre pratique des modes de réalisation et variantes décrits est à la portée de la personne du métier à partir des indications fonctionnelles données ci-dessus. En particulier, les modes de réalisation décrits ne se limitent pas aux exemples particuliers de matériaux et de dimensions mentionnés ci-dessus.
où, représente le débit de dose réglé de la source, représente le débit de dose du récepteur en fonction de la distance mesurée . Enfin, la distance représente la distance à laquelle le débit de dose est réglé (au contact ou à 1m).
Ce débit de dose intégré sur une période de la puissance simulée reçue détermine une dose simulée de rayonnement ionisant reçue à partir des signaux UWB émis par l’émetteur 100, telle que :
Dans le premier cas, le récepteur 150 simule un équipement de type « radiamètre », dans le deuxième cas, un équipement de type « dosimètre ». Le système permet de simuler le fonctionnement d’un détecteur de radioactivité, simulé par le récepteur 150, en présence d’une source de rayonnement ionisant, simulée par l’émetteur 100.
Le système peut comprendre plusieurs émetteurs similaires à l’émetteur 100, chaque émetteur simulant une source de rayonnement ionisant différente. Le débit de dose et la dose ainsi reçues par le récepteur seront alors la somme des différents débits de dose reçus par l’émetteur et leur intégration temporelle, telle que :
Selon le mode de réalisation de l’invention, le dispositif électronique de contrôle 120 permet de suivre, en temps réel ou en temps différé, la puissance simulée de rayonnement ionisant reçue par chaque récepteur et de réaliser postérieurement une synthèse. Selon un mode de réalisation complémentaire de l’invention, le dispositif électronique de contrôle 120 permet de contrôler à distance la puissance simulée de rayonnement ionisant émis par l’émetteur 100.
La illustre schématiquement un système comprenant un émetteur d’ondes électromagnétiques permettant de simuler une source d’un rayonnement ionisant, deux balises permettant de simuler un écran de protection et un récepteur d’ondes électromagnétiques permettant de simuler une mesure du rayonnement ionisant de ladite source simulée.
Le système comprend l’émetteur d’ondes électromagnétiques 100, permettant de simuler une source de rayonnement ionisant, au moins le récepteur d’ondes électromagnétiques 150, permettant de simuler une mesure du rayonnement ionisant de ladite source simulée, le dispositif électronique de contrôle 120 et au moins deux balises 110a et 110b qui émettent et/ou reçoivent des signaux UWB. Les balises sont par exemple disposées sur un panneau simulant un écran atténuant le rayonnement ionisant. Les balises 110a et 110b émettent des signaux UWB qui permettent au récepteur de déterminer la distance le séparant des balises 110a et 110b et de déterminer si le récepteur est dans une zone dans laquelle l’écran simulé atténue ou non le rayonnement ionisant.
La distance d 1 est la distance entre l’émetteur 100 et le récepteur 150, la distance d 2 est la distance entre le récepteur 150 et la première balise 110a, la distance d 3 est la distance entre le récepteur 150 et la seconde balise 110b, la distance d 4 est la distance entre l’émetteur 100 et la première balise 110a, la distance d 5 est la distance entre l’émetteur 100 et la seconde balise 110b, la distance d 6 est la distance entre les balises 110a et 110b.
La illustre schématiquement une zone dans laquelle l’écran simulé apporte une atténuation à une mesure du rayonnement ionisant de ladite source simulée.
Dans la , la zone 300 est la zone dans laquelle l’écran simulé apporte une atténuation à une mesure du rayonnement ionisant de ladite source simulée.
En considérant une mesure dans le plan, ou quasi plan, la formule de Héron permet de déterminer l’aire d’un triangle formé par l’émetteur 100 et les deux balises 110a et 110b, noté .
Le périmètre P est égal à ,
le carré de l’aire du triangle ainsi formé , , est égal à : .
En rajoutant un point de mesure 150, la figure résultante devient un quadrilatère convexe, concave ou croisé.
Pour que l’atténuation intervienne, il faut que le quadrilatère soit convexe.
Le quadrilatère se décompose en quatre triangles : un triangle A formé par l’émetteur 100 et les deux balises 110a et 110b, un triangle B formé par le récepteur 150 et les deux balises 110a et 110b, un triangle C formé par l’émetteur 100, la première balise 110a et le récepteur 150 et un triangle D formé par l’émetteur 100, la seconde balise 110b et le récepteur 150.
De la même façon que le premier substrat support 3, le deuxième substrat support 4 présente avantageusement un diamètre supérieur au diamètre du substrat donneur 5. Le deuxième substrat support 4 comprend par exemple tout matériau disponible en taille de substrat supérieur au matériau du substrat donneur tel que silicium, verre, SiC polycristallin, Al 2 O 3 , ou tout autre matériau semi-conducteur disponible en grand diamètre et permettant la mise en œuvre d’une étape de collage.
Dans un mode de réalisation particulier du collage du premier pseudo-substrat donneur 1 de la sur le deuxième substrat support 4, le deuxième substrat support 4 présente le même diamètre que le premier substrat support 3, par exemple de l’ordre de 300 mm, et/ou le deuxième substrat support 4 comprend le même matériau que le premier substrat support 3.
De manière particulièrement avantageuse, chaque pavé P1-P3 adhère au second substrat support 3 par adhésion moléculaire. A cet effet, des traitements de surface des pavés P1-P3 et/ou du second substrat support 4 peuvent être mis en œuvre au préalable afin de favoriser une bonne adhésion moléculaire. Selon les matériaux considérés, ces traitements peuvent comprendre notamment un nettoyage, le dépôt d’une couche de collage tel qu’un oxyde de silicium (SiO 2 ), une activation plasma avant collage, et/ou un polissage mécano-chimique (CMP, acronyme du terme anglo-saxon « Chemical Mechanical Polishing »). Par ailleurs, un recuit est généralement mis en œuvre après le collage pour renforcer l’adhésion.
Ensuite, en référence à la , les pavés sont séparés en deux portions d’une première et d’une seconde épaisseur e1, e2 de sorte à conserver une première portion P’1-P’3 desdits pavés présentant la première épaisseur e1 sur le premier pseudo-substrat donneur 1 et à transférer une seconde portion P’’1-P’’3 des pavés présentant la seconde épaisseur e2 sur le second substrat support 4 pour former un deuxième pseudo-substrat donneur 2.
La seconde épaisseur e2 est comprise entre 20 % et 80 % de l’épaisseur initiale des pavés P1-P3 du premier substrat pseudo-donneur 1, de sorte que la seconde épaisseur e2 est préférentiellement comprise entre 20 µm et 560 µm, de préférence encore entre 200 µm et 400 µm.
La séparation des pavés P1-P3 peut être réalisée par découpe mécanique à l’aide d’une lame, par découpe laser ou toute autre technique de découpe compatible avec le matériau à découper. En tout état de cause, la séparation des pavés ne peut être réalisée par le procédé Smart Cut™ car les première et seconde épaisseurs sont bien supérieures à la profondeur d’implantation accessible par les implanteurs disponibles industriellement (ladite profondeur étant de l’ordre de 1 µm).
Ainsi, le procédé selon l’invention permet avantageusement de fabriquer deux pseudo-substrats donneurs en mettant en œuvre une seule étape de placement des pavés sur un substrat donneur selon la technique de « pick and place ». Ces étapes de « pick and place » étant longues et fastidieuses, le procédé selon l’invention est plus rapide qu’un procédé qui consisterait à fabriquer chaque pseudo-substrat donneur par le placement de pavés sur un substrat support.
Optionnellement, le procédé selon ce mode de réalisation peut comprendre en outre le collage du premier pseudo-substrat donneur 1 (représenté sur la ), sur un troisième substrat support 6, par l’intermédiaire des pavés P’1-P’3 du premier pseudo-substrat donneur 1.
De la même façon que le premier substrat support 3 et que le deuxième substrat 4 support, le troisième substrat support 6 présente avantageusement un diamètre supérieur au diamètre du substrat donneur 5. Le troisième substrat support 3 comprend par exemple tout matériau disponible en taille de substrat supérieur au matériau du substrat donneur tel que silicium, verre, SiC polycristallin, saphir ou tout autre matériau semi-conducteur disponible en grand diamètre.
Selon un mode de réalisation particulier du collage du troisième substrat support 6 avec le premier pseudo-substrat donneur 1, le troisième substrat support 6 présente le même diamètre que le premier substrat support 3 et le deuxième substrat support 4, et/ou il comprend le même matériau que le premier substrat support 3 et le deuxième substrat support 4.
De manière particulièrement avantageuse, chaque portion P’1-P’3 adhère au troisième substrat support 6 par adhésion moléculaire. La découpe engendrant une dégradation de la qualité cristalline du pavé et/ou une surface rugueuse qui n’est pas directement utilisable pour un collage moléculaire, des traitements de surface des pavés P’1-P’3 et/ou du troisième substrat support 6 peuvent être mis en œuvre au préalable afin de favoriser une bonne adhésion moléculaire. Ces traitements peuvent comprendre notamment un nettoyage, le dépôt d’une couche de collage tel qu’un oxyde de silicium (SiO 2 ), une activation plasma avant collage, et/ou un polissage (CMP). L’homme du métier peut choisir la technique la plus adaptée notamment en fonction des matériaux considérés et/ou de la technique de découpe. Cependant, si la technique de collage ne nécessite pas une rugosité particulièrement faible, par exemple lorsqu’une colle polymère est utilisée, il est possible de s’affranchir d’un traitement de surface. Par ailleurs, un recuit est généralement mis en œuvre après le collage pour renforcer l’adhésion.
En référence à la , le procédé comprend alors en outre la séparation des pavés P’1-P’3 en deux portions d’une troisième et d’une quatrième épaisseur e3, e4 de sorte à conserver une première portion desdits pavés présentant la troisième épaisseur e3 sur le premier pseudo-substrat donneur 1 et à transférer une deuxième portion des pavés présentant la quatrième épaisseur e4 sur le troisième substrat support 6 pour former un troisième pseudo-substrat donneur 7.
La quatrième épaisseur de la deuxième portion de pavés est comprise entre 20 % et 80 % de la première épaisseur, respectivement de la deuxième épaisseur. La quatrième épaisseur de la deuxième portion de pavés est préférentiellement comprise entre 40 µm et 300 µm, de préférence encore entre 100 µm et 250 µm.
Dans ce cas également, la séparation des pavés P’1-P’3 en les deux portions des troisième et quatrième épaisseurs e3, e4 est réalisée par découpe mécanique à l’aide d’une scie, par découpe laser ou toute autre technique de découpe compatible avec le matériau à découper.
Alternativement ou additionnellement au collage du premier pseudo-substrat donneur 1 avec un troisième substrat support 6 de sorte à former un troisième pseudo-substrat donneur 7, le deuxième pseudo-substrat donneur 2 peut également être collé sur un nouveau substrat support de sorte à former un pseudo-substrat donneur supplémentaire (non représenté).
Ainsi, à ce stade du procédé selon l’invention, il est possible de former jusqu’à quatre pseudo-substrats donneurs à partir d’un seul ensemble de substrat donneur et d’une seule étape de placement des pavés, par exemple par « pick and place », qui a été mise en œuvre à l’occasion de la formation du premier pseudo-substrat donneur 1.
Le volume libre au-dessus du cœur de réacteur C permet le positionnement complètement sorti des barres de contrôle 42, ainsi que la position en attente de crayons absorbants dits d’urgence, dédiés à l’arrêt de sûreté de la réaction nucléaire. Les tiges de commande 46 sont pilotées de façon verticale individuellement à l’aide des mécanismes de contrôle de barre 47. Au-dessus des mécanismes de contrôle 47, est fixée une plaque 48 à trous 480 qui permettent le passage du fluide primaire chaud en sortie du cœur dans la partie centrale appelée « riser ». Des trous périphériques permettent également le passage des barres de contrôle de la vanne de laminage 481.
A la périphérie de la plaque 48 est agencée une vanne de régulation 481 de débit de l’eau du circuit primaire appelée de laminage du débit. Cette vanne est sous la forme d’une couronne de laminage 481 qui épouse la périphérie intérieure du compartiment 42 de la cuve et s’étend sur une hauteur permettant de couvrir les ouvertures de sortie de l’eau primaire, ce qui permet de régler le débit de cette dernière primaire.
Cette vanne de laminage 481 a pour fonction de réguler le débit de circulation naturelle de l’eau du circuit primaire passant à travers les ouvertures 400 qui constituent les entrées des collecteurs d’eau primaire des échangeurs 49 entre circuit primaire et secondaire. La commande de positionnement de cette vanne de régulation est effectuée par un moteur ou mécanisme de contrôle de barre, avec la tige de commande 482 lié à la couronne 481, qui est avantageusement similaire à ceux utilisés par les tiges de commandes des barres de contrôle de réactivité 42.
Dans une position intermédiaire, comme illustré à la , la couronne de laminage 481 laisse partiellement dégagées les ouvertures 400 ce qui détermine le débit d’eau primaire qui y passe à travers vers les échangeurs 49.
Dans le réacteur 4 des figures 5 et 6, en fonctionnement normal, la puissance thermique créée par la réaction nucléaire en chaîne au sein du cœur du réacteur est évacuée par le fluide du circuit primaire qui s’élève par convection naturelle de façon ascensionnelle, pour arriver dans la partie supérieure, où il peut alors s’écouler suivant les différentes ouvertures de sortie 400 correspondant aux collecteurs d’entrées des échangeurs 49 entre circuit primaire et secondaire et dans une portion centrale supérieure du cœur, sous la forme d’une cheminée. Cette cheminée centrale non détaillée, appelée riser, contient outre les mécanismes de pilotage des barres de contrôle, les capteurs d’instrumentations des paramètres du cœur.