INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Dans l’exemple présenté ici, le facteur d’amortissement sera alors appliqué sur le seul coefficient C 3 de l’argument à la puissance trois, lequel a le plus d’incidence sur les lignes en fond de champ.
En outre, le rayon de courbure R, est obtenu aisément en calculant la dérivée première et la dérivée seconde des fonctions polynomiales. R est en effet égale à : (1+y’²) 3/2 /y’’, et y’ = 3C 3 X 2 + 2C 2 X + C 1 , tandis que y’’ = 6C 3 X + 2C 2 .
Partant, une première étape 42 a donc consisté à traiter les signaux numériques fournis par la caméra numérique 10 grâce aux premiers moyens de calcul 20 et à élaborer les quatre lignes de délimitation latérales 22, 24, 26, 28 et à déterminer quatre fonctions polynomiales correspondantes.
Aussi, dans une deuxième étape 44, grâce à des deuxièmes moyens de calcul 45, on calcule alors les rayons de courbure R de chacune des lignes 22, 24, 26, 28. Plus précisément, pour chacune d’entre elles, le rayon de courbure est calculé sur la longueur allant de 1 m à 80 m, par incrément de 1 m. Et sur les 80 rayons de courbure calculés, on choisit la valeur du rayon la plus faible, et donc de la courbure locale de la ligne la plus grande.
Ensuite, dans une troisième étape 46, et grâce à des troisièmes moyens de calcul 47, on définit les facteurs d’amortissement correspondant.
Selon un exemple de mise en œuvre, on définit cinq intervalles de rayon de courbure : [0 ; 70[, [70 ; 100[, [100 ; 150[, [150 ; 200[ et [200 ; + ∞[, et cinq facteurs d’amortissement correspondant respectivement : 0,3 ; 0,4 ; 0,6 ; 0,8 et 1. Autrement dit, lorsque le rayon de courbures calculé et choisi appartient à l’intervalle [0 ; 70[, la valeur du facteur d’amortissement déterminé est : 0,3. Lorsque le rayon de courbure est supérieur à 200 m, le facteur d’amortissement est égal à l’unité.
On observera que les quatre lignes de délimitation latérales 22, 24, 26, 28 sont sensiblement parallèles les unes aux autres. En conséquence, les rayons de courbure calculée localement, sont sensiblement identiques et partant, ils appartiennent à un même intervalle. De la sorte, le même facteur d’amortissement est déterminé pour les quatre lignes de délimitation latérales 22, 24, 26, 28.
En l’espèce, la valeur du rayon de courbure le plus faible, calculé à la deuxième étape 44 appartient au deuxième intervalle [70 ; 100[, et par conséquent, le facteur d’amortissement correspondant est : 0,4.
Et dans une quatrième étape 48, grâce à des quatrièmes moyens de calcul 50, on applique le facteur d’amortissement déterminé au seul coefficient C 3 des quatre fonctions polynomiales correspondantes.
En alternative ou en complément à l’exemple précédent, le matériau à base duquel est constitué le premier niveau du substrat et/ou le deuxième niveau du substrat est choisi parmi : le silicium, le germanium, le saphir, etc.
Selon un exemple du premier aspect de l’invention, l’étape de photolithographie comprend les sous-étapes suivantes : Déposer une couche à base dudit matériau sacrificiel, par exemple à base d’une résine photosensible, pleine sur la surface exposée du deuxième niveau du substrat fourni, Exposer la couche à base dudit matériau sacrificiel à un rayonnement lumineux à travers un masque de photolithographie structuré de sorte à définir un négatif ou un positif d’une micro-structuration de ladite couche à base dudit matériau sacrificiel, puis Graver chimiquement la couche à base dudit matériau sacrificiel de sorte à obtenir la micro-structuration de ladite couche à base dudit matériau sacrificiel.
En alternative à l’exemple précédent, la formation de la couche à base dudit matériau sacrificiel comprend une étape de sérigraphie ou une étape de photolithographie par faisceau d’électrons.
Selon un autre exemple du premier aspect de l’invention, le dépôt de la couche hydrophobe peut être paramétré de sorte que la couche hydrophobe recouvre chaque plot à base dudit matériau diélectrique et chaque espace entre les plots à base dudit matériau diélectrique d’une même pluralité, voire le cas échéant des bords latéraux de chaque zone pleine.
Selon un autre exemple du premier aspect de l’invention, la couche à base dudit matériau sacrificiel peut être formée de sorte à présenter une épaisseur sensiblement constante comprise entre 200 nm et 5 µm, de préférence entre 500 nm et 1,5 µm, et encore plus préférentiellement sensiblement égale à 800 nm.
Selon un autre exemple du premier aspect de l’invention, la couche à base dudit matériau sacrificiel peut être formée de sorte que chaque zone pleine présente au moins une dimension transversale comprise entre 100 µm et 20000 µm, de préférence entre 500 µm et 5000 µm, et encore plus préférentiellement sensiblement égale à 2000 µm.
Selon un autre exemple du premier aspect de l’invention, la couche à base dudit matériau sacrificiel peut être formée de sorte que deux plots adjacents entre eux d’une même pluralité soient espacés entre eux d’une distance comprise entre 100 nm et 1 µm, de préférence entre 200 nm et 800 nm, et encore plus préférentiellement sensiblement égale à 500 nm.
Selon un autre exemple du premier aspect de l’invention, la gravure est paramétrée de sorte que chaque plot à base dudit matériau diélectrique présente une hauteur comprise entre 100 nm et 5 µm, de préférence entre 400 nm et 2,5 µm, et encore plus préférentiellement sensiblement égale à 1 µm.
Selon un exemple, les plots à base dudit matériau diélectrique de chaque pluralité peuvent être répartis de façon matricielle sur la zone micro- ou nano-structurée concernée et/ou peuvent présenter des sections de forme octogonale de taille caractéristique sensiblement égale à 500 nm et/ou sont espacés entre eux par une distance minimale sensiblement comprise entre 300 nm et 1 µm.
Selon un exemple du deuxième aspect de l’invention, la plaque peut comprendre en outre une couche hydrophobe recouvrant chaque plot à base dudit matériau diélectrique et chaque espace entre les plots à base dudit matériau diélectrique d’une même pluralité, voire le cas échéant des bords latéraux de chaque zone pleine, et ne recouvrant pas ladite au moins une zone pleine.
Selon un autre exemple du deuxième aspect de l’invention : chaque plot à base dudit matériau diélectrique peut présenter une hauteur comprise entre 100 nm et 5 µm, de préférence entre 400 nm et 2,5 µm, et encore plus préférentiellement sensiblement égale à 1 µm, et/ou chaque plot à base dudit matériau diélectrique peut présenter au moins une dimension transversale comprise entre 100 nm et 2 µm, de préférence entre 200 nm et 1 µm, et encore plus préférentiellement sensiblement égale à 500 nm, et/ou deux plots à base dudit matériau diélectrique adjacents entre eux d’une même pluralité peuvent être espacés entre eux d’une distance comprise entre 100 nm et 1 µm, de préférence entre 200 nm et 800 nm, et encore plus préférentiellement sensiblement égale à 500 nm.
Selon un autre exemple du deuxième aspect de l’invention, la plaque peut constituer une plaque d’accueil destinée au report de composants de la microélectronique, tels que des puces microélectroniques, par collage hybride, chaque zone pleine étant destinée à accueillir un composant de la microélectronique et chaque zone micro- ou nano-structurée étant destinée à constituer au moins une partie d’une zone entre composants de la microélectronique.
Selon un autre exemple du deuxième aspect de l’invention, le deuxième niveau du substrat peut comprendre au moins un niveau d’interconnexions électriques s’étendant au moins au droit de chaque zone pleine et s’étendant le cas échéant d’une zone pleine à une zone micro- ou nano-structurée adjacente, les interconnexions électriques affleurant du deuxième niveau du substrat depuis une surface exposée de chaque zone pleine et s’étendant depuis chaque zone pleine au moins jusqu’à la zone micro- ou nano-structurée adjacente, et s’étendant plus particulièrement au-dessous de la pluralité de plots à base dudit matériau diélectrique de ladite zone micro- ou nano-structurée adjacente, en étant encapsulées dans le matériau diélectrique à base duquel le deuxième niveau du substrat est constitué.
On entend par « collage hybride », un collage obtenu entre surfaces hybrides, c’est-à-dire entre surfaces composées de plusieurs matériaux. Dans le cas d’interconnexions 3D, ces matériaux peuvent être du Cu (pour les contacts électriques) et du SiO2 (pour isoler les contacts les uns des autres). Le collage hybride peut se pratiquer en mode plaque-à plaque (ou « wafer-to-wafer ») ou en mode puce-à-plaque (ou « die-to-wafer »).
On entend, par « un plot présentant une extrémité facettée », un plot dont la section transversale évolue en diminuant depuis sa base ou depuis une distance non nulle à sa base, et jusqu’à son extrémité opposée à sa base. Par exemple, le plot peut avoir une extrémité en forme d’ogive ou de tête d’épingle.
On entend, par une « zone micro- ou nano-structurée », une zone présentant une micro-structuration, c’est-à-dire des éléments qui se distinguent de par leur taille caractéristique micro- ou nano-métrique. Il est essentiellement question ici d’une zone présentant une surface micro- ou nano-structurée.
Le dispositif de surveillance de spectre RF et de détection de signal proposé réalise tout d’abord un abaissement de fréquence en bande de base I/Q du signal RF tout en divisant le signal en une composante en phase et une composante en quadrature. Les premier et deuxième signaux de signe d’amplitude (qui peuvent être considérés comme des signaux numériques) sont alors générés de telle manière que la valeur d’amplitude de chacun de ces signaux dépend du signe de l’amplitude des composantes abaissées en fréquence en bande de base respectivement. Enfin, un signal de signe de fréquence, qui est représentatif du signe de la différence de phase, ou du retard, entre les premier et deuxième signaux de signe d’amplitude, est généré.
Contrairement aux signaux réels, les signaux complexes ont un spectre non symétrique. La détection du signe de fréquence d’un signal complexe tel que proposé dans l’invention détermine sur quelle moitié du spectre le signal se situe. Ainsi, une information très utile sur le contenu du spectre et l’emplacement des signaux disponibles dans le spectre est extraite de cette information. Par conséquent, une quantité bien plus importante d’informations peut être extraite sur le contenu du spectre. L’extraction de ces éléments caractéristiques est réalisée avec une information de différence de phase entre les signaux I et Q et un taux de passage par zéro de ces signaux I ou Q.
L’abaissement de fréquence en bande de base mis en œuvre par le dispositif permet de réduire la bande passante de traitement requise au minimum.
La détection du signe de fréquence d’un signal complexe tel que proposé dans l’invention est plus sûre qu’une simple détection d’énergie. En effet, si un filtre passe-bande complexe est appliqué à des signaux et qu’une simple détection d’énergie est réalisée sur les signaux filtrés, l’énergie extraite peut être supérieure à un seuil en fonction de l’atténuation du filtre et de l’intensité du signal hors bande, et une mauvaise détection peut se produire. Un signal hors bande peut se situer au niveau de la fréquence image. Si une détection d’énergie est réalisée sur des signaux I ou Q directement sans les combiner pour obtenir le signal S = I + jQ, le contenu d’image sera fusionné avec le contenu souhaité. Dans ce cas, il est impossible de comprendre si le signal provient d’une fréquence positive ou négative avec une simple détection d’énergie. Si une détection d’énergie est réalisée après reconstruction du signal S = I + jQ, l’image peut ne pas être entièrement supprimée et peut rester dans la bande souhaitée en raison des imperfections de traitement. Il n’est pas possible d’évaluer cet effet avec une simple détection d’énergie. Un signal hors bande peut être à une fréquence différente de la fréquence image mais il peut toujours provoquer une mauvaise détection s’il a suffisamment de puissance.
La fonction de détection de signe de fréquence proposée peut atténuer ces mauvaises détections. Si le signal se situe sur le côté opposé du spectre par rapport au côté où le filtre se situe, le signe de fréquence éliminera les mauvaises détections même si la détection d’énergie identifie l’existence d’un signal.
Le dispositif de surveillance de spectre RF et de détection de signal selon l’invention peut être utilisé pour toute bande de fréquence arbitraire et/ou pour tout signal arbitraire, indépendamment des valeurs des fréquences de la bande de spectre et de la complexité des signaux à détecter. Le dispositif de surveillance de spectre RF et de détection de signal peut être utilisé pour détecter des signaux analogiques de toute forme telle que des sinusoïdes, des ondes triangulaires, des ondes carrées, etc., qui couvre tout signal industriel ou médical, ou des signaux modulés, qui couvre les signaux de communication.
L’architecture proposée du dispositif de surveillance de spectre RF et de détection de signal peut être mise en œuvre avec une faible puissance, un faible coût et une haute précision. Par ailleurs, il n’existe aucune ambiguïté dans le résultat obtenu entre la différence de phase de fréquence positive et négative.
Le dispositif de surveillance de spectre RF et de détection de signal peut être utilisé pour différents types d’applications : détection de bande vide, détection de bande occupée, FFT (transformée de Fourier rapide) grossière, démodulation (par exemple FSK), et synchronisation. Le dispositif proposé peut également être utilisé en Bluetooth pour réaliser une détection de RSSI (indication d’intensité de signal reçu) et une détection d’occupation de canal pour une génération de séquence de saut de fréquence adaptatif. Le dispositif proposé peut également être utilisé en faible énergie Bluetooth (BLE) pour détecter des paquets de notification, qui peuvent arriver avec une période de 20 ms à 10 s.
Le dispositif de surveillance de spectre RF et de détection de signal peut être utilisé à la façon d’un réveil par radio pour détecter un signal d’intérêt pour activer le récepteur radio principal. Par conséquent, il pourrait réduire drastiquement la consommation d’énergie globale du système. Tous les dispositifs à faible puissance utilisant une communication sans fil tel qu’un internet des objets, des nœuds de capteur sans fil à faible puissance, des dispositifs portables et implantables à faible puissance, etc. peuvent bénéficier du dispositif proposé.
Le dispositif proposé peut être utilisé dans des clés de voiture intelligentes, ce qui nécessite de détecter la voiture à proximité avec une très faible consommation d’énergie pour déverrouiller la voiture ou activer certaines autres fonctions.
Dans un premier mode de réalisation, le circuit de détection de signe de fréquence peut comprendre une bascule D, une entrée de données de la bascule D étant couplée à l’une des sorties des premier et deuxième circuits de détection de signe d’amplitude, et une entrée d’horloge de la bascule D étant couplée à l’autre des sorties des premier et deuxième circuits de détection de signe d’amplitude. Dans ce premier mode de réalisation, le circuit de détection de signe de fréquence délivre en sortie un signal numérique ayant une valeur 0 ou 1 selon le signe de la fréquence du signal complexe délivré en sortie par le circuit abaisseur de fréquence en bande de base I/Q, et ainsi ne nécessite pas de circuit d’affichage additionnel. Dans cette configuration, la valeur d’amplitude du signal de signe de fréquence est représentative du signe de fréquence du signal RF abaissé en fréquence en bande de base.
Dans une variante du premier mode de réalisation, le circuit de détection de signe de fréquence peut comprendre : - une bascule T, une entrée de données de la bascule T étant couplée à l’une des sorties des premier et deuxième circuits de détection de signe d’amplitude, une entrée d’horloge de la bascule T étant couplée à l’autre des sorties des premier et deuxième circuits de détection de signe d’amplitude, et - un détecteur d’oscillation comprenant une entrée couplée à la sortie de la bascule T et configuré pour délivrer en sortie un signal dont la valeur dépend de l’oscillation ou non du signal délivré en sortie par la bascule T.
Dans cette variante, la présence ou l’absence d’oscillations dans le signal de signe de fréquence est représentative du signe de fréquence du signal RF abaissé en fréquence en bande de base.
Chacun des premier et deuxième circuits de détection de signe d’amplitude peut comprendre l’un des éléments suivants : un amplificateur à limitation d’amplitude, un comparateur, un comparateur à bascule de Schmitt, un comparateur réglé au temps d’horloge, un circuit transconducteur couplé à un comparateur de courant.
Le dispositif de surveillance de spectre RF et de détection de signal peut en outre comprendre une première unité de filtrage comportant un premier filtre passe-bas et/ou un premier filtre passe-bande complexe de bande de base et comprenant au moins une entrée couplée à la première sortie du circuit abaisseur de fréquence en bande de base I/Q et une sortie couplée à l’entrée du premier circuit de détection de signe d’amplitude, et une deuxième unité de filtrage comportant un deuxième filtre passe-bas et/ou un deuxième filtre passe-bande complexe de bande de base et comprenant au moins une entrée couplée à la deuxième sortie du circuit abaisseur de fréquence en bande de base I/Q et une sortie couplée à l’entrée du deuxième circuit de détection de signe d’amplitude. Par exemple, les filtres passe-bande complexes de bande de base peuvent être utilisés pour éliminer par filtrage les signaux en dehors de la bande ISM et pour éliminer par filtrage certaines parties à l’intérieur de la bande ISM. Par conséquent, il est possible de diviser la bande ISM en bandes plus petites. Par exemple, dans des conditions de spectre très encombré et compliqué, cela améliore la puissance de traitement et la précision du dispositif tout en réduisant la consommation d’énergie du dispositif puisque les circuits après les filtres passe-bande complexes de bande de base peuvent travailler avec un spectre moins complexe et nécessiteraient par conséquent une consommation d’énergie inférieure.
Dans un deuxième mode de réalisation, le dispositif de surveillance de spectre RF et de détection de signal peut en outre comprendre au moins un compteur dont une entrée est couplée à l’une des sorties des premier et deuxième circuits de détection de signe d’amplitude, et configuré pour délivrer en sortie une fréquence moyenne du signal RF abaissé en fréquence en bande de base. Ce deuxième mode de réalisation peut permettre, grâce à la valeur obtenue de la fréquence moyenne du signal RF abaissé en fréquence en bande de base, d’éviter une mauvaise détection si un fort signal hors bande se situe du même côté que la bande d’intérêt, ou dans le cas où il existe de multiples signaux dans le spectre et où la majeure partie de la puissance se situe du même côté du spectre.
Cependant, le dispositif D0 selon l’état de l’art présente un temps de réponse (ie temps d’établissement ou disparition du photocourant) relativement lent supérieur à 50 ms. Cet inconvénient réduit les performances des solutions existantes dans le contexte des applications nécessitant des temps d’intégration courts (typiquement < 50 ms). Ce temps de réponse lent entraîne l’apparition d'images fantômes lors de la réalisation d’images successives, qui sont la trace des images précédentes. Ces artefacts réduisent la lisibilité des images détectées. De plus, le temps de réponse prolongé limite la possibilité d’analyse de l’évolution temporelle des images par exemple suite à l’injection d’un produit de contraste (cas de la fluoroscopie). Ils sont particulièrement néfastes pour les applications quantitatives telles que la tomosynthèse, pour lesquelles ils entraînent l’apparition de cercles sur les images reconstruites.
L’inconvénient du temps de réponse trop lent dans ce type de structure s’explique par la présence de défauts structurels au niveau de l’interface entre la couche d’absorption en ABX 3 et les électrodes de la structure photodétectrice Pxl 0 .
Un problème technique à résoudre dans ce domaine consiste donc à concevoir une structure photo-détectrice comprenant une couche d’absorption en ABX 3 tel que défini précédemment en améliorant le temps de réponse de ladite structure par rapport aux solutions de l’état de l’art.
Pour pallier les limitations des solutions existantes en ce qui concerne la réduction du temps de réponse d’une structure photo-détectrice comprenant une couche d’absorption en ABX 3 , l’invention propose plusieurs modes de réalisation d’une structure planaire d’absorption modifiée comprenant en outre une couche d’interface en un second matériau composé AB 2 X 5 disposée entre d’une part la couche d’absorption et d’autre part l’électrode supérieure ou l’électrode inférieure .
Plus spécifiquement, l’invention propose des solutions compatibles avec les applications visées avec un meilleur temps de réponse. En effet, l’insertion d’une couche d’interface AB 2 X 5 permet d’inhiber l’effet des défauts au niveau de l’interface de la couche d’absorption en ABX 3 avec les couches adjacentes et plus a particulièrement les électrodes de la structure photodétectrice. La solution selon l’invention permet alors d’améliorer le temps de réponse du dispositif optoélectronique.
La structure photo-détectrice selon l’invention permet de concevoir des dispositifs optoélectroniques répondant aux besoins dans des domaines d’applications divers tel que l’imagerie pour le médical (radiologie, mammographie, tomographie…), l’inspection industrielle non-destructive, le domaine géophysique (analyse nature du sol pour la recherche pétrolière), le domaine de la sécurité publique (contrôle des bagages, véhicules), le domaine de la recherche fondamentale et l’énergie photovoltaïque.
L’invention propose en outre plusieurs modes de réalisation d’un procédé de fabrication de la structure photodétectrice selon l’invention basé sur la technique de « dépôt par sublimation dans l’espace rapproché » CSS (acronyme de l’expression en anglais Close-Space Sublimation). L’utilisation de la technique de « dépôt par sublimation dans l’espace rapproché » est bien maitrisée pour réaliser des couches minces en en ABX 3 . D’une manière générale, un dépôt d’une couche en un matériau par sublimation est possible lorsque son diagramme de phase binaire solide-liquide soit congruent et que le dépôt se fasse à l’équilibre thermodynamique. Dans les solutions de l’état de l’art, l’obtention de ces conditions spécifiques est maîtrisée pour les couches en ABX 3 (pour la couche d’absorption) mais pas pour les couches en AB 2 X 5 (pour au moins une couche d’interface). En réponse à ce problème technique supplémentaire, l’invention propose un procédé de fabrication d’une structure photodétectrice selon l’invention en exploitant les périodes transitoires vers l’équilibre thermodynamique lors d’un « dépôt par sublimation dans l’espace rapproché » CSS à partir d’une cible en ABX 3 .
Dans la section suivante, les différentes caractéristiques de l’invention sont exposées pour un exemple illustratif et non limitatif dans lequel l’élément A est le césium Cs, l’élément B est le plomb Pb et l’élément X est le brome Br. Nous soulignons que l’invention ne se limite pas à cette combinaison d’éléments chimiques et que les caractéristiques et les avantages de la structure photodétectrice selon l’invention et celles du procédé selon l’invention restent valables pour les différentes combinaisons de matériaux à partir du premier groupe de cations inorganiques pour A, du second groupe de cations inorganiques pour B et du groupe d’halogènes pour X. Le choix des matériaux et des épaisseurs des couches est déterminé par le domaine d’application de la structure photodétectrice selon l’invention. L’avantage lié à l’amélioration du temps de réponse par l’association de la couche d’interface AB 2 X 5 avec la couche d’absorption ABX 3 ne se limite pas à l’exemple d’illustration exposé ci-dessous.