INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le silicium est couramment utilisé dans la fabrication de capteurs sensibles à la lumière visible, pour ses propriétés semiconductrices. On utilise notamment des substrats de type silicium sur isolant (en anglais « silicon on insulator » ou SOI), comprenant un substrat de base de silicium dopé, une couche intermédiaire d’oxyde de silicium, dite couche d’oxyde enterrée, et une couche dite active de silicium, présentant un dopage qui peut être différent de celui du substrat de base, dans laquelle sont formés les pixels.
Cependant, le silicium n’est pas adapté à la détection des rayons infrarouges, dont l’énergie des photons est trop faible pour être détectée par les matériaux à bande interdite large telle que le silicium. Par conséquent, des matériaux à bande interdite plus étroite sont utilisés, tels que les semi-conducteurs III-V, dont par exemple les alliages du phosphure d’indium (InP), ou encore les alliages du germanium (Ge), pour la fabrication de caméras ou de capteurs infrarouge.
Les alliages InP sont particulièrement utilisés, cependant l’InP est un matériau relativement rare, ne se présentant que sous la forme de substrats de faible diamètre (moins de 15cm), cassant et relativement difficile à manipuler.
Par conséquent, la fabrication de capteurs sensibles simultanément à la lumière visible et aux rayons infrarouges selon l’état de la technique nécessite l’utilisation de plusieurs couches de différents matériaux, provenant de différents substrats. Les capteurs obtenus par ce type de procédé comprennent typiquement au moins un substrat en silicium, une couche d’un matériau semiconducteur sensible à la lumière visible, et une couche d’un matériau semiconducteur différent, sensible aux rayons infrarouges.
Une alternative est d’utiliser des semiconducteurs III-V pour la détection de la lumière visible mais aussi des rayons infrarouges, tel qu’envisagé par le document WO 2015/048304A2. Pour ce type de capteurs, illustré à la , une couche 104 d’arséniure de gallium-indium (InGaAs) sert de couche de détection pour les ondes visibles ainsi que les ondes infrarouges proches, l’épaisseur de cette couche étant comprise entre 0,5µm et 6µm. Cette couche 104 d’InGaAs est formée par croissance épitaxiale sur un substrat 101 d’InP, et est recouverte d’une couche additionnelle d’InP 105 servant de couche de contact. La couche 105 superficielle de phosphure d’indium est particulièrement fine, de sorte à permettre le passage de la lumière visible vers la couche 104 d’InGaAs.
Tableau 7 : Composition en minéraux de la fraction aqueuse concentrée et de la fraction solide hydrolysée.
Exemple 3 : Influence de la fraction solide hydrolysée et de la fraction aqueuse concentrée comme suppléments dans l’alimentation animale sur la consistance des fèces
Dans le présent exemple, l’effet de l’inclusion alimentaire d’une fraction aqueuse concentrée ou d’une fraction solide hydrolysée sur la consistance des fèces chez le saumon a été étudié.
1. Matériels et méthodes La fraction aqueuse concentrée et la fraction solide hydrolysée obtenues à l’exemple 1 sont utilisées dans cet exemple.
Des granulés alimentaires d’une taille de 2 mm disponibles dans le commerce et provenant de Skretting AS (RCX) ont été utilisés comme base pour la production de trois régimes alimentaires, détaillés ci-dessous. Ces granulés comprennent notamment 49% en poids de protéines, 22% en poids de lipides et 9% en poids de cendres. Sur la base de cette formulation, un régime test a été formulé, dans lequel 1% de la fraction aqueuse concentrée ou 1% de la fraction solide hydrolysée a été ajoutée par enrobage.
Enfin, les trois régimes alimentaires ont été préparés en enrobant les granulés d'eau afin d'équilibrer la teneur en eau moyenne à environ 13% en poids sur le poids total de granulés.
Les essais ont été réalisés sur des saumons. Au total, 480 saumons de l'Atlantique d'un poids moyen de 17g ont été répartis au hasard dans 9 réservoirs d'un volume de 80L (un poids moyen de 16,63-16,70g par réservoir). Chaque régime alimentaire a été donné à trois réservoirs en excès d'appétit.
L'expérience a été menée pendant 3 semaines. Évaluation des fèces :
Tous les poissons ont été pesés individuellement au début de l'expérience et à la récolte (fin de l’expérience). À la fin de l'expérience, 10 poissons par réservoir ont été choisis au hasard pour l’apparence des fèces.
La consistance des fèces a été analysée visuellement et évaluée selon une échelle allant de 1 à 4, où le score 1 : solide et ferme, le score 2 : semi-solide, digestat mou, le score 3 : diarrhée, digestat coulant, le score 4 : plâtres jaunes ou non blancs de matières non alimentaires/pas de digestat.
Le digestat correspond à la matière résiduelle issue de la méthanisation (digestion anaérobie).
2. Résultats La consistance la plus molle est observée pour le groupe CTRL (Tableau 8, , bâton de gauche). Fraction solide hydrolysée Fraction aqueuse concentrée Contrôle Fèces, score 1.3 ± 0.1 b 1.2 ± 0.1 b 1.6 ± 0.1 a Tableau 8 : Score moyen des fèces.
Comme cela peut être constaté sur la et le Tableau 8, l'inclusion dans le régime alimentaire de saumons, d’une fraction à base d'insectes, notamment une fraction solide hydrolysée ou une fraction aqueuse concentrée, a amélioré significativement la consistance des matières fécales par rapport au régime alimentaire de contrôle. En effet, par rapport au régime alimentaire de contrôle, les régimes alimentaires 1 et 2 supplémentés, respectivement avec une fraction aqueuse concentrée ou une fraction solide hydrolysée de T. molitor ont amélioré la proportion de fèces solides (score 1), comprise entre 80% et 70% respectivement, contre 40% pour le régime alimentaire de contrôle.
L'incidence plus faible des selles semi-solides rend la fraction solide hydrolysée et la fraction aqueuse concentrée intéressantes dans la supplémentation dans l’alimentation animale, notamment pour une application dans l’aquaculture, qui nécessite d’avoir une qualité d'eau élevée pour éviter de détériorer les biofiltres.
Les données expérimentales générées dans cet exemple permettent d’affirmer que la supplémentation dans l’alimentation animale avec une fraction aqueuse concentrée ou une fraction solide hydrolysée, améliore significativement la consistance des fèces.
support d’assistance pour applicateur de produit cosmétique configuré pour des utilisateurs à mobilité réduite DOMAINE La présente divulgation décrit un système et des caractéristiques liés à un dispositif de réduction du mouvement d’un applicateur de produit cosmétique causé par des mouvements involontaires d’un utilisateur.
(1) un matériau de cathode de lithium phosphate de fer et manganèse a été dissous dans de l’éthylène glycol pour obtenir une solution A avec une concentration massique de 66%, et 1 mmol de trichlorure de vanadium a été dissoute et dispersée dans 8 mL d’éthylène glycol, puis la suspension décrite ci-dessus a été additionnée de 1,5 mmol d’acide phosphorique et de 1,5 mmol de chlorure de lithium et soumise à une dispersion ultrasonique pendant 90 min pour obtenir une solution B ;
(2) la solution B a été ajoutée à la solution A et entièrement mélangée pour obtenir une suspension mélangée ; ensuite, une réaction par reflux a été réalisée sous ébullition, une séparation solide-liquide a été réalisée pour obtenir un matériau composite lorsque la taille des particules était de 600 nm, et sous protection d’une atmosphère d’azote, un premier frittage a été réalisé à 200°C pour obtenir un matériau fritté primaire ; et
(3) le matériau fritté primaire a été dissous dans de l’éthylène glycol pour obtenir une solution C avec une concentration massique de 66%, un matériau de cathode de lithium phosphate de fer et manganèse avec une taille de particules médiane D50 de 120 nm a été dissous dans de l’éthylène glycol pour obtenir une solution D avec une concentration massique de 66%, la solution C et la solution D ont été mélangées selon un rapport massique de 8 : 1, puis additionnées d’une source de carbone (une quantité d’addition de la source de carbone représente 5% d’une masse du matériau mélangé) et agitées à une vitesse de 200 tr/min pendant 3 h, puis une suspension a été collectée et séchée dans une étuve de séchage par soufflage à 80°C pendant 12 h ; une poudre mélangée a été placée dans un saggar de corindon et compactée, puis transférée dans un four tubulaire et soumise à un frittage à haute température à 650°C pendant 8 h avec une vitesse de chauffage de 5°C/min sous une protection d’atmosphère d’azote, pour obtenir le matériau de cathode composite de lithium phosphate de fer et manganèse.
(1) un matériau de cathode de lithium phosphate de fer et manganèse a été dissous dans de l’éthylène glycol pour obtenir une solution A avec une concentration massique de 60%, et 1 mmol de trichlorure de vanadium a été dissoute et dispersée dans 8 mL d’éthylène glycol, puis la suspension décrite ci-dessus a été additionnée de 1,6 mmol d’acide phosphorique et de 1,6 mmol de chlorure de lithium, et soumise à une dispersion ultrasonique pendant 90 min pour obtenir une solution B ;
(2) la solution B a été ajoutée à la solution A et entièrement mélangée pour obtenir une suspension mélangée ; ensuite, une réaction par reflux a été réalisée sous ébullition, une séparation solide-liquide a été réalisée pour obtenir un matériau composite lorsque la taille de particules était de 630 nm, et sous protection d’une atmosphère d’azote, un premier frittage a été réalisé à 220°C pour obtenir un matériau fritté primaire ; et
(3) le matériau fritté primaire a été dissous dans de l’éthylène glycol pour obtenir une solution C avec une concentration massique de 66%, un matériau de cathode de lithium phosphate de fer et manganèse avec une taille de particules médiane D50 de 110 nm a été dissous dans de l’éthylène glycol pour obtenir une solution D avec une concentration massique de 66%, la solution C et la solution D ont été mélangées selon un rapport massique de 8 : 1, puis additionnées d’une source de carbone (une quantité d’addition de la source de carbone est de 5% d’une masse du matériau mélangé), et agitées à une vitesse de 200 tr/min pendant 3 h, puis une suspension a été collectée et séchée dans une étuve de séchage par soufflage à 80°C pendant 12 h ; une poudre mélangée a été placée dans un saggar de corindon et compactée, puis transférée dans un four tubulaire et soumise à un frittage à haute température à 660°C pendant 8 h avec une vitesse de chauffage de 5°C/min sous une protection d’atmosphère d’azote, pour obtenir le matériau de cathode composite de lithium phosphate de fer et manganèse.
La différence entre cet exemple et l’Exemple 1 réside uniquement dans le fait que la solution C et la solution D avaient un rapport massique de 3 : 1 et les autres conditions et paramètres sont exactement les mêmes que ceux de l’Exemple 1.
La différence entre cet exemple et l’Exemple 1 réside uniquement dans le fait que la solution C et la solution D avaient un rapport massique de 12 : 1 et les autres conditions et paramètres sont exactement les mêmes que ceux de l’Exemple 1.
Dans cet exemple comparatif, du lithium phosphate de fer et manganèse avec une taille de particules médiane D50 de 600 nm et du lithium phosphate de fer et manganèse avec une taille de particules médiane D50 de 120 nm ont été simplement utilisés pour le mélange et la composition afin de préparer un matériau de cathode composite de lithium phosphate de fer et manganèse.
Dans cet exemple comparatif, le lithium phosphate de fer et manganèse ayant une taille de particules médiane D50 de 120 nm dans l’Exemple 1 a été directement utilisé comme matériau de cathode.
Précédemment à cette étape de formation de cavités, le procédé selon l’invention peut comprendre une étape de formation d’un film protecteur. Une telle étape vise à protéger certaines parties du substrat support, et de laisser d’autres parties du substrat support non protégées, les parties non protégées formant alors les cavités. L’étape de formation de cavités peut être une étape de gravure sèche assistée par plasma.
Le film protecteur peut alors notamment servir à protéger certaines parties du substrat support lors de la gravure. Il peut s’agir notamment d’un film qui agit en tant que masque, en protégeant le substrat support de l’agent de gravure.
Le film protecteur peut être formé de nitrure de silicium, qui présente l’avantage de présenter une grande sélectivité à la gravure vis-à-vis du silicium et des matériaux III-V.
Après la formation des cavités, le procédé comprend en outre une étape de formation d’une couche protectrice électriquement isolante sur les pixels sensibles à la lumière visible, notamment sur leurs surfaces latérales. Lorsque le fond des cavités est en matériau semiconducteur, la couche protectrice s’étend également sur cette surface. Cette couche peut être obtenue par recuit thermique rapide, notamment dans une atmosphère oxydante.
Le procédé selon l’invention comprend également la croissance, dans les cavités, d’un second matériau semiconducteur, différent du premier matériau semiconducteur, qui est sensible aux rayons infrarouges proches. Le second matériau est avantageusement choisi parmi les semiconducteurs III-V, tel que les alliages de phosphure d’indium (InP), d’arséniure de gallium-indium (InGaAs) ou de germanium (Ge), ou encore être formé de points quantiques colloïdaux tels que des points quantiques colloïdaux à base de sulfure de plomb(II) ou de séléniure de plomb.
Le second matériau semiconducteur croît par hétéroépitaxie sur le premier matériau semiconducteur. A cet effet, si le fond des cavités est recouvert de la couche protectrice électriquement isolante, il est nécessaire au préalable de retirer ladite couche pour exposer le premier matériau semiconducteur.
Pour faire croître le second matériau semiconducteur dans les cavités, on protège avantageusement la surface des pixels sensibles à la lumière visible au moyen d’un masque, par exemple en nitrure de silicium.
Le premier mode de réalisation utilise, comme substrat support 1, un SOI, tel que représenté sur la . Un tel SOI comprend successivement un substrat de base 13 en matériau semiconducteur, généralement du silicium, une couche intermédiaire 14 en matériau électriquement isolant, notamment de l’oxyde de silicium, et une couche 15 en matériau semiconducteur monocristallin, généralement du silicium également. L’épaisseur de la couche semi-conductrice monocristalline est typiquement comprise entre 50 nm et quelques µm.
Comme illustré sur la , le procédé selon l’invention peut comprendre une étape de formation d’un film protecteur 3, qui protègera sélectivement certaines parties du substrat 1 et laissera d’autres parties non protégées.
La représente une étape de formation des pixels 11 sensibles à la lumière visible. Durant cette étape, on pratique des cavités 5 dans la couche monocristalline 15 du substrat support 1, jusqu’à atteindre la couche intermédiaire 14 isolante. Selon un mode de réalisation préférentiel, on pratique ces cavités par gravure sèche assistée par plasma, de sorte à graver les parties du substrat 1 non protégées, alors que les parties protégées par le film protecteur 3 ne subissent pas de gravure.
Une telle gravure est généralement anisotrope, essentiellement orientée selon la direction d’épaisseur du substrat 1, permettant d’obtenir des cavités 5 avec des côtés sensiblement parallèles à cette direction.
La distance entre les cavités, qui correspond sensiblement à la largeur des parties du substrat support 1 couvertes par le film protecteur 3, est choisie de sorte à obtenir les pixels 11 sensibles à la lumière visible d’une dimension voulue.
Lorsque la couche monocristalline 15 du SOI est trop fine pour permettre la formation de pixels 11 sensibles à la lumière visible de la taille voulue, on peut prévoir une étape de croissance épitaxiale de sorte à épaissir la couche monocristalline 15, par exemple jusqu’à une épaisseur de l’ordre de quelques micromètres. Une telle étape est illustrée à la . Cette couche étant préférentiellement formée de silicium, cette étape sera dans ce cas une étape d’homo-épitaxie de silicium monocristallin sur la couche monocristalline 15.
Cette étape permet notamment de choisir l’épaisseur des pixels 11 sensibles à la lumière visible, cette épaisseur dépendant directement de celle de la couche monocristalline 15 du SOI.
Comme illustré sur la , une fois les cavités obtenues, une couche protectrice 4 électriquement isolante est formée de manière à protéger au moins les parois latérales de chaque pixel sensible à la lumière visible. Selon un mode de réalisation, cette couche protectrice est obtenue par oxydation thermique pouvant mettre en œuvre un recuit thermique rapide. Lorsqu’un tel recuit thermique est pratiqué dans une atmosphère oxydante, une couche d’oxyde de silicium se forme sur la surface des pixels 11 sensibles à la lumière visible, formant la couche protectrice 4. Par ailleurs, la couche protectrice peut être également formée par un dépôt. La fonction de cette couche protectrice 4 est de créer une isolation électrique entre les pixels 11 sensibles à la lumière visible et des pixels 12 sensibles aux rayons infrarouges proches qui seront formés selon une étape ultérieure du procédé.
L’utilisation d’un SOI comme substrat support permet ainsi d’obtenir une couche d’oxyde de silicium présente à la fois sur les parois latérales des pixels 11 sensibles à la lumière visible et entre ces pixels et le substrat de base 13 du substrat support 1. En effet, la couche protectrice 4 d’oxyde de silicium est déjà partiellement formée par la couche intermédiaire 14 du SOI servant de substrat support 1. Ceci permet non seulement une isolation électrique des pixels 11 sensibles à la lumière visible par rapport aux pixels 12 sensibles aux infrarouges proches, mais également par rapport au reste du substrat support 1, ce qui limite les phénomènes de transconductance entre pixels.
Selon un mode de réalisation, le substrat support (1’) est un substrat support massif en silicium.
Brève description des figures La illustre un capteur sensible à la lumière visible et aux infrarouges proches selon l’état de la technique.
La illustre un substrat SOI classique.
La illustre une étape de croissance épitaxiale de la couche monocristalline du SOI, selon un mode de réalisation de l’invention.
Les illustrent les étapes du procédé selon l’invention, selon un premier mode de réalisation de l’invention.
Les illustrent les étapes du procédé selon l’invention, selon un deuxième mode de réalisation.
La montre un agencement de pixels sur un capteur selon l’invention, dit « agencement de Bayer ».
Pour favoriser la lisibilité des figures, les différents éléments n’ont pas nécessairement été représentés à l’échelle.
Un même signe de référence utilisé d’une figure à l’autre désigne un même élément, qui ne sera pas décrit en détail à nouveau.
L’invention porte sur un procédé de fabrication d’un capteur d’image, capable de détecter la lumière visible ainsi que les rayons infrarouges à ondes courtes, ainsi que sur les capteurs obtenus par ce procédé.
Le procédé comprend une première étape de fourniture d’un substrat support. Ce substrat comprend au moins un premier matériau semi-conducteur, dans lequel seront formés les pixels sensibles à la lumière visible. Plus particulièrement, le premier matériau semiconducteur peut être du silicium.
Selon un premier mode de réalisation, le substrat support est un substrat du type silicium-sur-isolant (en anglais « silicon on insulator » ou SOI), qui comprend successivement un substrat de base, une couche intermédiaire électriquement isolante et une couche monocristalline d’un premier matériau semiconducteur.
Si la couche monocristalline du premier matériau semiconducteur présente une épaisseur inférieure à l’épaisseur souhaitée pour les pixels sensibles à la lumière visible, le procédé peut comprendre une étape de croissance visant à épaissir ladite couche. Cette étape peut être une étape de croissance épitaxiale, notamment une homo-épitaxie. Par exemple, l’épaisseur des pixels sensibles à la lumière visible est avantageusement comprise entre 1µm et 10 µm.
Selon un second mode de réalisation, le substrat support est intégralement formé du premier matériau semiconducteur, et peut notamment être un substrat massif (dit « bulk » en anglais) de silicium.
Le procédé comprend une étape de formation de cavités dans le premier matériau semiconducteur du substrat support. Ceci permet de délimiter dans le premier matériau semiconducteur, entre les cavités, une pluralité de pixels sensibles à la lumière visible. Comme on le verra plus bas, les cavités seront comblées par la suite par un second matériau semiconducteur sensible aux rayons infrarouge. Par conséquent, la taille des cavités est avantageusement choisie pour optimiser la taille des pixels sensibles aux rayons infrarouge et la distance entre cavités adjacentes est choisie pour optimiser la taille des pixels sensibles à la lumière visible. Par exemple, mais de manière non limitative, la distance entre deux cavités adjacentes (correspondant sensiblement à la largeur d’un pixel sensible à la lumière visible est comprise entre et µm, et la largeur des cavités (correspondant sensiblement à la largeur d’un pixel sensible aux rayons infrarouge) est comprise entre µm.
Procédé et dispositif de contrôle d’un système d’affichage pour véhicule La présente invention concerne les procédés et dispositifs de contrôle d’un système d’affichage pour véhicule, notamment pour un véhicule automobile. La présente invention concerne notamment le contrôle de positions ou d’état pris par un système d’affichage en fonction d’un mode de conduite du véhicule. La présente invention concerne également un véhicule comprenant un tel système d’affichage, par exemple un véhicule autonome.
Selon une première configuration possible illustrée à titre d’exemple non limitatif dans la pour le solveur S2, le module fonctionnel 24 de génération de requêtes exécutables par S2 comporte deux sous-modules fonctionnels : un sous-module fonctionnel 24A de transformation de l’ensemble structuré de spécifications techniques 32 exprimées dans le langage de modélisation prédéterminé (par exemple Simulink ou Modelica) en un ensemble de fonctions ou d’équations à arbres syntaxiques, et un sous-module fonctionnel 24B de génération, à partir de l’ensemble de fonctions ou d’équations à arbres syntaxiques, des requêtes exécutables par le solveur S2 (par exemple selon des termes conformes à SMT-LIB) pour la vérification des propriétés de validation P1, …, PN de l’ensemble structuré de spécifications techniques 32.
Dans le cas où le langage de modélisation prédéterminé est Modelica sous OpenModelica, la transformation exécutée par le sous-module fonctionnel 24A peut être définie sous OMPython pour une expression de l’ensemble d’équations à arbres syntaxiques sous Python. Elle comporte alors avantageusement une analyse logicielle syntaxique et lexicale réalisée à l’aide de l’outil Python Lex-Yacc. D’une façon générale, le module fonctionnel 24 de génération de requêtes exécutables par S2 est alors implémenté en langage de programmation Python.
Selon une deuxième configuration possible illustrée à titre d’exemple non limitatif dans la pour le solveur S3, le module fonctionnel 26 de génération de requêtes exécutables par S3 comporte trois sous-modules fonctionnels : un sous-module fonctionnel 26A de traduction des spécifications techniques 32 dans un format commun d’interprétation prédéterminé (par exemple Python) autre que le langage de modélisation prédéterminé, un sous-module fonctionnel 26B de génération de deuxièmes modèles de validation (par exemple sous Python) à partir de l’ensemble structuré de spécifications techniques 32 exprimées dans le format commun d’interprétation prédéterminé et des propriétés de validation P1, …, PN, et le cas échéant un sous-module fonctionnel 26C de génération, à partir des deuxièmes modèles de validation, des requêtes exécutables par le solveur S3 pour la vérification des propriétés de validation P1, …, PN de l’ensemble structuré de spécifications techniques 32.
Il se peut que les deuxièmes modèles de validation soient directement exécutables par le solveur S3, auquel cas le troisième sous-module 26C n’est pas nécessaire.