INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
La couche d’oxyde 50, particulièrement favorable au collage, peut être choisie plus ou moins épaisse selon les besoins, à condition que son épaisseur h 2 satisfasse à la règle la reliant au rapport entre la longueur d’onde λ et l’indice de réfraction n 2 de ladite couche 50. Cela procure une grande flexibilité dans la réalisation de l’étape d’assemblage, laquelle est souvent plus aisée avec une épaisseur de couche d’oxyde supérieure ou égale à 150nm.
La présente une structure semi-conductrice 150 selon l’invention, qui a subi des étapes supplémentaires en vue de l’élaboration des composants optoélectroniques (VCSEL). Un deuxième film de contact 41 est formé sur le miroir de Bragg supérieur 30b, un contact électrique 80,81 est formé sur chacun des deux films de contacts 40,41, et une couche diélectrique 90 est prévue autour de l’empilement E pour l’isoler électriquement. Ces étapes sont connues et ne sont pas détaillées davantage ici.
Le procédé de fabrication de la structure semi-conductrice 150 est basé sur les technologies de transfert de couches par collage et amincissement de l’état de la technique. Particulièrement adapté au transfert de couches minces, on peut notamment citer le procédé Smart Cut TM . Pour le transfert de couches plus épaisses, la technologie 2DLT (« 2D material-based Layer Transfer » en terminologie anglaise) peut également être mise en œuvre.
Deux variantes du procédé de fabrication selon l’invention vont maintenant être décrites.
Première variante du procédé : Une première étape du procédé comprend la fourniture d’un substrat initial 70 adapté à l’élaboration de l’empilement E de couches semi-conductrices, par exemple, un substrat GaAs de type n pour un empilement à base de GaAs et/ou de ses composés ( ). La première étape comprend également la fourniture du substrat support 10. Chacun des substrats 10,70 présente une face avant 10’,70’ et une face arrière 10’’,70’’.
Cette première variante est basée sur la technologie de transfert 2DLT, qui implique un matériau dit matériau 2D ou matériau de van der Waals (2D car essentiellement à deux dimensions), interposé entre la couche ou l’empilement à transférer et le substrat initial sur lequel ledit empilement est formé, et au niveau duquel un détachement ultérieur sera possible. Dans le cas présent, le matériau de van der Waals est utilisé pour séparer l’empilement E de couches semi-conductrices du substrat initial 70.
La présente invention concerne une structure semi-conductrice pour former une ou plusieurs diode(s) laser à cavité verticale comprenant :
- un empilement de couches semi-conductrices à base de composés III-V définissant un miroir de Bragg supérieur, disposé sur une couche active constituée d’au moins un puits quantique permettant une émission laser à une longueur d’onde définie, ladite couche active étant disposée sur un miroir de Bragg inférieur, l’émission laser étant destinée à sortir de l’empilement de couches semi-conductrices par le miroir de Bragg inférieur, - un film de contact semi-conducteur, directement disposé sous le miroir de Bragg inférieur, le film de contact présentant une première épaisseur et un premier indice de réfraction complexe noté n 1 ’ = n 1 + i.k 1 , avec n 1 premier indice de réfraction et k 1 premier coefficient d’extinction pour la longueur d’onde définie, - un substrat support en arséniure de gallium semi-isolant présentant une face avant et une face arrière, - une couche d’oxyde en contact avec la face avant du substrat support, et disposée entre ladite face avant et le film de contact, la couche d’oxyde présentant une deuxième épaisseur et un deuxième indice de réfraction complexe noté n 2 ’ = n 2 + i.k 2 , avec n 2 deuxième indice de réfraction et k 2 deuxième coefficient d’extinction pour la longueur d’onde définie.
La structure semi-conductrice est remarquable en ce que : - la couche d’oxyde est en contact direct avec le film de contact, du côté opposé au miroir de Bragg inférieur, - les premier et deuxième coefficients d’extinction sont inférieurs ou égaux à 1, et - les première et deuxième épaisseurs sont respectivement définies par : h 1 = m 1 *λ/(4n 1 ) et h 2 = m 2 *λ/(4n 2 ), avec m 1 et m 2 des entiers.
Selon des caractéristiques avantageuses de l’invention, prises seules ou selon toute combinaison réalisable : les premier et deuxième coefficients d’extinction sont inférieurs ou égaux à 0,1 ; la couche de contact et la couche d’oxyde présentent des coefficients d’extinction sur la gamme de longueurs d’onde 0,5 μm – 2 μm, inférieurs ou égaux à 1, préférentiellement inférieurs ou égaux à 0,1 ; la couche d’oxyde est formée par un oxyde de silicium, un verre ou un oxyde de zinc ; le miroir de Bragg inférieur comprend moins de sept alternances de couches d’arséniure de gallium et d’arséniure d’aluminium, pour une longueur d’onde λ comprise entre 800 μm et 950 μm ; la structure semi-conductrice comprend une interface de collage direct, entre la couche d’oxyde et le film de contact ; la structure semi-conductrice comprend une interface de collage direct, entre la couche d’oxyde et le substrat support ; la structure semi-conductrice comprend une interface de collage direct, dans la couche d’oxyde.
La présente invention concerne également un procédé de fabrication d’une structure semi-conductrice telle que ci-dessus.
Selon une première variante, le procédé de fabrication comprend les étapes suivantes : l’élaboration de l’empilement de couches semi-conductrices sur un substrat initial muni d’une couche de matériau de van der Waals, dans l’ordre suivant : le miroir de Bragg supérieur formé sur la couche de matériau de van der Waals, la couche active formée sur le miroir de Bragg supérieur et le miroir de Bragg inférieur formé sur la couche active, - l’élaboration du film de contact sur le miroir de Bragg inférieur, formant ainsi une structure donneuse comprenant le substrat initial, la couche de matériau de van der Waals, l’empilement de couches semi-conductrices et le film de contact, - la formation de la couche d’oxyde, en tout ou partie, sur le film de contact et/ou sur le substrat support, - l’assemblage par collage direct entre la structure donneuse et le substrat support, le long d’une interface de collage impliquant une face de la couche d’oxyde ou étant incluse dans la couche d’oxyde, - la séparation au niveau de la couche de matériau de van der Waals, pour donner lieu à la structure semi-conductrice.
Selon une deuxième variante, le procédé de fabrication comprend les étapes suivantes : l’élaboration du film de contact sur un substrat initial, formant ainsi une structure donneuse, la formation de la couche d’oxyde, en tout ou partie, sur le film de contact et/ou sur le substrat support, l’assemblage par collage direct entre la structure donneuse et le substrat support, le long d’une interface de collage, impliquant une face de la couche d’oxyde ou étant incluse dans la couche d’oxyde, le retrait d’au moins une partie du substrat initial, donnant lieu une face libre du film de contact, l’élaboration de l’empilement de couches semi-conductrices sur la face libre du film de contact, dans l’ordre suivant : le miroir de Bragg inférieur disposé sur le film de contact, la couche active disposée sur le miroir de Bragg inférieur, et le miroir de Bragg supérieur disposé sur la couche active.
Avantageusement, l’étape de retrait implique une séparation le long d’un plan fragile enterré parallèle à l’interface de collage et la récupération de tout ou partie du substrat initial.
La présente une structure semi-conductrice pour la fabrication d’un VCSEL, selon l’état de la technique ;
Les figures 2a et 2b présentent des structures semi-conductrices conformes à l’invention ;
Les figures 3a et 3b présentent des tableaux d’épaisseur respectivement pour un film de contact et pour une couche d’oxyde, dans une exemple de structure semi-conductrice conforme à l’invention ;
Les figures 4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f présentent des étapes d’un procédé de fabrication d’une structure semi-conductrice selon une première variante de réalisation de l’invention ;
Les figures 5a, 5b, 5c, 5c’, 5d, 5e, 5f présentent des étapes d’un procédé de fabrication d’une structure semi-conductrice selon une deuxième variante de réalisation de l’invention ;
La présente un graphe illustrant la réflectivité en fonction du nombre d’alternances de couches d’arséniure de gallium et d’arséniure d’aluminium, pour un miroir de Bragg de l’état de la technique et pour un miroir de Bragg inférieur d’une structure semi-conductrice conforme à l’invention.
Ainsi, l’installation permettant de réaliser une telle colle est particulièrement complexe et encombrante. De plus, lorsque la proportion entre la première base et la deuxième base doit être modifiée, il faut purger l’installation du mélangeur des bases jusqu’à la buse de distribution de la colle, ce qui entraîne des pertes importantes de matériaux.
L’un des buts de l’invention est de pallier ces inconvénients en proposant un procédé de distribution de colle dont le temps de séchage est contrôlé de façon simple et précise.
A cet effet, l’invention concerne un procédé de distribution d’une colle comprenant les étapes suivantes : prélever un premier volume d’une première base présentant un premier temps de réaction avec un durcisseur , prélever un deuxième volume d’une deuxième base présentant un deuxième temps de réaction avec le durcisseur, différent du premier temps de réaction, mélanger le premier volume de la première base et le deuxième volume de la deuxième base pour former un volume d’une base de la colle à distribuer, mélanger ledit volume de ladite base avec un volume de durcisseur pour former une colle liquide dont le temps de séchage est ajusté en fonction du ratio entre le premier volume et le deuxième volume, distribuer la colle liquide par une buse de distribution.
En prélevant et mélangeant des volumes de première base et de deuxième base pour former la base de la colle, il est possible de se passer des régulateurs de débits en amont du mélangeur en ne nécessitant pas de se soucier des différences de viscosité et de pression entre la première base et la deuxième base pour assurer un bon mélange des deux bases. En outre, le volume de base étant ensuite mélangé avec un volume de durcisseur, il est également possible de se passer de la machine de dosage entre la base le durcisseur pour maîtriser la quantité de base et de durcisseur dans la colle. Ainsi, l’installation de distribution de la colle est largement simplifiée. En outre, les bases peuvent être mélangées entre elles au plus près de la buse de distribution de la colle, ce qui réduit les pertes de matériaux lorsqu’une purge est nécessaire pour faire varier les proportions de première et deuxième bases.
Le procédé de distribution peut en outre comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, considérées seules ou selon toute combinaison techniquement envisageable : le premier volume est prélevé d’une source de la première base au moyen d’une première pompe de dosage, le deuxième volume étant prélevé d’une source de la deuxième base au moyen d’une deuxième pompe de dosage ; le durcisseur est prélevé d’une source de durcisseur au moyen d’une pompe de gavage, ledit durcisseur passant par une pompe de dosage pour fournir le volume de durcisseur ; la première base est un polyol dont le temps de réaction avec le durcisseur pour former une colle manipulable est sensiblement compris entre 5 minutes et 20 minutes ; la deuxième base est un polyol dont le temps de réaction avec le durcisseur pour former une colle manipulable est sensiblement compris entre 40 minutes et 100 minutes ; le ratio entre le premier volume et le deuxième volume évolue au cours de la distribution de la colle liquide, la proportion du premier volume augmentant et la proportion du deuxième volume diminuant dans le ratio de sorte que la colle liquide présente un temps de séchage diminuant au fur et à mesure de la distribution de la colle.
Selon un autre aspect, l’invention concerne une installation de distribution d’une colle, pour la mise en œuvre du procédé d’un procédé tel que décrit ci-dessus, comprenant : une source d’une première base et une première pompe de dosage permettant de fournir un premier volume de la première base, une source d’une deuxième base et une deuxième pompe de dosage permettant de fournir un deuxième volume de la deuxième base, un mélangeur du premier volume et du deuxième volume pour fournir un volume d’une base en sortie du mélangeur à une zone de mélange, une source de durcisseur et un dispositif de fourniture d’un volume de durcisseur permettant de fournir un volume de durcisseur en sortie du dispositif de fourniture à la zone de mélange, une buse de distribution d’une colle liquide formée par le mélange dans la zone de mélange entre le volume de base obtenu en sortie du mélangeur et le volume de durcisseur obtenu en sortie du dispositif de fourniture.
L’installation de distribution selon l’invention peut en outre comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, considérées seules ou selon toute combinaison techniquement envisageable : le dispositif de fourniture d’un volume de durcisseur comprend successivement une pompe de gavage et une pompe de dosage ; un contrôleur des première et deuxième pompes de dosage permettant d’ajuster le premier volume et le deuxième volume afin de modifier le ratio entre le premier volume et le deuxième volume dans la base de la colle à distribuer ; le contrôleur commande également la pompe de dosage du dispositif de fourniture du durcisseur afin d’ajuster le volume de durcisseur dans la zone de mélange ; la première base est acheminée de la première pompe de dosage au mélangeur par une première conduite et la deuxième base est acheminée de la deuxième pompe de dosage au mélangeur par une deuxième conduite, l’installation comprenant en outre un premier dispositif de compensation de pression et un deuxième dispositif de compensation de pression agencés pour compenser les pertes de pression respectivement dans la première conduite et dans la deuxième conduite.
D’autres aspects et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- la est une représentation schématique d’une installation de distribution d’une colle permettant de mettre en œuvre un procédé de distribution d’une colle selon l’invention.
Dans la description, les termes « amont » et « aval » sont définis selon le sens de circulation des bases et du durcisseur dans l’installation de distribution d’une colle 1 représentée sur la .
L’installation 1 comprend une source d’une première base 2, ou première résine, une source d’une deuxième base 4, ou deuxième résine, et une source d’un durcisseur 6. Comme représenté sur la , ces sources sont par exemple des cuves contenant respectivement la première base 2, la deuxième base 4 et le durcisseur 6.
La première base 2 présente un premier temps de réaction avec le durcisseur 6, déterminant le temps que mettrait une colle bi-composant formée d’un mélange entre la première base 2 et le durcisseur 6 à sécher à l’air libre et à température ambiante. Le premier temps de réaction est choisi pour que ce temps de séchage soit court, c’est-à-dire de l’ordre de quelques minutes pour obtenir une colle manipulable. Ainsi, la première base est par exemple un polyol présentant un temps de réaction avec le durcisseur pour former une colle manipulable sensiblement compris entre 5 minutes et 20 minutes, par exemple sensiblement égal à 7 minutes. Par colle manipulable, on entend une colle permettant de manipuler les éléments collés au moyen de cette colle sans que ceux-ci se désolidarisent. En d’autres termes, une colle manipulable signifie une colle suffisamment séchée pour solidariser les éléments entre eux sans pour autant être complètement sèche. La résistance mécanique de la solidarisation entre des éléments solidarisés par une telle colle manipulable est par exemple sensiblement égale à 1 N/mm² soit 1 MPa.
En aval de la source de première base 2, l’installation 1 comprend une première pompe de dosage 8 agencée pour prélever un premier volume de la première base 2 à partir de sa source et pour acheminer ce premier volume jusqu’à un mélangeur 10. En d’autres termes, la première pompe 8 fonctionne par dosage volumétrique. La première pompe 8 est par exemple une pompe de dosage pilotée au moyen d’un contrôleur (non représenté) permettant d’ajuster le premier volume au fur et à mesure que de la colle est distribuée, comme cela sera décrit plus en détail ultérieurement. La première pompe 8 est par exemple une pompe électrique comprenant un moteur sans balais. La première pompe 8 est par exemple une pompe à piston dont la vitesse de déplacement du piston est ajustable pour faire varier le premier volume.
La première base 2 est acheminée de la première pompe de dosage 8 au mélangeur 10 dans une première conduite 12. Un premier dispositif de compensation de pression 14 est agencé pour compenser les pertes de pression dans la première conduite 12. En effet, lorsque le piston de la première pompe 8 change de direction, le débit de première base en sortie de la première pompe 8 devient temporairement nul ce qui entraîne une perte de pression dans la première conduite 12. Le premier dispositif de compensation de pression 14 permet de compenser cette perte de pression et d’assurer ainsi un fonctionnement continu de l’acheminement de la première base 2 au mélangeur 10. La pression appliquée dans la première conduite 12 par le premier dispositif de compensation de pression 14 est ajustable pour pouvoir être adaptée à la plage de fonctionnement de l’installation. Ainsi, le premier dispositif de compensation de pression 14 est par exemple asservi à la plage de fonctionnement de la première pompe de dosage 8. Un tel premier dispositif de compensation de pression 14 est par exemple formé par un dispositif anti-pulsatoire, par exemple un dispositif anti-pulsatoire à membrane.
La deuxième base 4 présente un deuxième temps de réaction avec le durcisseur 6, déterminant le temps que mettrait une colle bi-composant formée d’un mélange entre la deuxième base 4 et le durcisseur 6 à sécher à l’air libre et à température ambiante. Le deuxième temps de réaction est différent du premier temps de réaction. Plus particulièrement le deuxième temps de réaction est supérieur au premier temps de réaction. Le deuxième temps de réaction est ainsi choisi que ce temps de séchage soit long, c’est-à-dire de l’ordre de plusieurs dizaines de minutes pour obtenir une colle manipulable. Ainsi, la deuxième base est par exemple un polyol présentant temps de réaction avec le durcisseur pour former une colle manipulable sensiblement compris entre 60 minutes et 100 minutes, par exemple sensiblement égal à 80 minutes.
En aval de la source de deuxième base 4, l’installation 1 comprend une deuxième pompe de dosage 16 agencée pour prélever un deuxième volume de la deuxième base 4 à partir de sa source et pour acheminer ce deuxième volume jusqu’au mélangeur 10. La deuxième pompe 16 est par exemple une pompe de dosage pilotée au moyen du contrôleur pour ajuster le deuxième volume au fur et à mesure que de la colle est distribuée, comme cela sera décrit plus en détail ultérieurement. La deuxième pompe 16 est par exemple une pompe électrique comprenant un moteur sans balais. La deuxième pompe 16 est par exemple une pompe à piston dont la vitesse de déplacement du piston est ajustable pour faire varier le deuxième volume.
- également en présence de la dernière option, le sous-mécanisme articulé peut comprendre au moins une première tige propre à être solidarisée fixement à l’équipement latéral concerné du véhicule, une deuxième tige ayant une première extrémité montée à rotation sur cette première tige et une seconde extrémité, et une troisième tige ayant une première extrémité montée à rotation sur la seconde extrémité de la deuxième tige, et une seconde extrémité solidarisée à rotation à la pièce d’appui ;
- en présence des deux dernières sous-options, la première extrémité de la deuxième tige peut être propre à demeurer bloquée selon un premier angle prédéfini par rapport à la première tige dans la position déployée, et la première extrémité de la troisième tige peut être propre à demeurer bloquée selon un second angle prédéfini par rapport à la deuxième tige dans la position déployée ;
- dans un second mode de réalisation, son mécanisme de soulèvement peut comprendre un vérin, d’une part, propre à être solidarisé fixement à un équipement latéral du véhicule et comportant une tige ayant une extrémité libre placée sensiblement contre la pièce d’appui, et, d’autre part, propre, en cas de réception du signal d’alerte, à provoquer le soulèvement et l’écartement par une translation de sa tige vers le haut entre une position initiale, associée à la position rabattue du capot avant, et une position finale, associée à une position soulevée du capot avant.
L’invention propose également un véhicule terrestre comprenant, d’une part, un capot avant comportant une extrémité arrière ayant deux parties latérales opposées et situées respectivement, en position rabattue, au voisinage de deux montants de baie masqués par des enjoliveurs, un dispositif de détection propre à générer un signal d’alerte en cas de détection d’un choc dans un équipement avant situé dans une extrémité avant, et deux équipements latéraux installés fixement chacun à proximité de l’une des parties latérales et de l’un des montants de baie, et, d’autre part, deux dispositifs d’actionnement du type de celui présenté ci-avant et solidarisés chacun à l’un des équipements latéraux et à l’enjoliveur masquant le montant de baie qui est situé à proximité de cet équipement latéral.
Par exemple, chacun des enjoliveurs peut comprendre une extrémité supérieure montée à rotation et en translation sur le montant de baie associé.
Egalement par exemple, ce véhicule terrestre peut être de type automobile.
illustre schématiquement et fonctionnellement, dans une vue du côté droit, une partie d’un exemple de véhicule terrestre comportant un premier exemple de réalisation d’un dispositif d’actionnement selon l’invention, avec le sous-mécanisme articulé de son mécanisme de soulèvement placé dans sa position repliée, associée à la position rabattue du capot avant,
illustre schématiquement et fonctionnellement, dans une vue du côté droit, le véhicule de la avec le sous-mécanisme articulé du mécanisme de soulèvement placé dans sa position déployée, associée à la position soulevée du capot avant, et
illustre schématiquement et fonctionnellement, dans une vue du côté droit, une partie d’un exemple de véhicule terrestre comportant un second exemple de réalisation d’un dispositif d’actionnement selon l’invention, avec la tige du vérin de son mécanisme de soulèvement placée dans sa position finale, associée à la position soulevée du capot avant.
Description détaillée de l’invention L’invention a notamment pour but de proposer un dispositif d’actionnement DA destiné à équiper un véhicule terrestre V comprenant un capot avant CV et deux montants de baie MB masqués par des enjoliveurs EM et encadrant un pare-brise PB, et propre à participer à la protection d’une personne entrant en collision avec la partie avant de ce véhicule V.
Dans ce qui suit, on considère, à titre d’exemple non limitatif, que le véhicule terrestre V est de type automobile. Il s’agit par exemple d’une voiture, comme illustré sur les figures 1 à 3. Mais l’invention n’est pas limitée à ce type de véhicule terrestre. Elle concerne en effet tout véhicule terrestre comprenant un capot avant et deux montants de baie masqués par des enjoliveurs et encadrant un pare-brise.
On a schématiquement illustré sur les figures 1 à 3 un exemple de véhicule terrestre comportant un premier (figures 1 et 2) ou second ( ) exemple de réalisation d’un dispositif d’actionnement DA selon l’invention.