Dans cette thèse, deux semi-conducteurs en séléniure ayant d'excellentes propriétés ont été étudiés afin de développer des matériaux performants pour des applications photoélectriques. Tout d'abord, les nanorodes de Sb2Se3 ont été synthétisés en utilisant une méthode d'injection à chaud, et le plus grand défi associé à la faible conductivité de Sb2Se3 a été relevé en formant des hétérojonctions et/ou par un dopage. Les nanorodes de Sb2Se3 à conductivité électrique nettement améliorée ont été utilisés pour fabriquer des photo-détecteurs prototypes, qui présentent un grand potentiel d'application grâce à leur grande efficacité. Le Sb2Se3 dopés au Sn a été préparé en utilisant un procédé de fusion à haute température. Avec l'augmentation de la concentration en Sn, les cristaux (SnxSb1-x)2Se3 présentent également une grande amélioration de la conductivité et des propriétés photoconductrices. Quatre cibles à base de Sb2Se3 avec la composition chimique de Sb2Se3, Sb2Se3.3, (Sn0.1Sb0.9)2Se3 et Sb2(Se0.9I0.1)3 ont été préparées et les couches minces ont été déposées en utilisant la pulvérisation cathodique. Une étude systématique de la cristallinité, de la morphologie de surface, des propriétés optiques, du type de conduction (p ou n) et des performances photo-électro-chimique des couches minces a été réalisée. Une nouvelle cellule solaire à couches minces de Sb2Se3 avec une quasi-homojonction a été fabriquée pour la première fois et le rendement de conversion atteint déjà un taux très intéressant de 2,65%. Une méthode efficace d'injection à chaud a également été développée pour la synthèse de nano-fleurs uniformes de γ-In2Se3. Une photodiode à hétérojonction formée en déposant une couche mince de nanoflower γ-In2Se3, du type p, sur un substrat en Si de type n, a été fabriquée pour la première fois. Il a été démontré que ce photo-détecteur peut être auto-alimenté avec d'excellentes performances, notamment une réponse rapide et une sensibilité à large bande. / In this dissertation, two different selenide semiconductors with excellent properties have been studied in order to develop high performance materials and devices for photoelectric applications. Firstly, Sb2Se3 nanorods were synthesized via hot-injection method, and the biggest challenge of low conductivity of Sb2Se3 nanorods has been overcome successfully by forming heterojunction and/or doping. The Sb2Se3 nanorods with enhanced electrical conductivity were used for fabricating prototype photodetectors, which show great application potential as highly efficient photodetectors. The Sn-doped Sb2Se3 crystals were successfully prepared by using high-temperature melting process. With increasing Sn doping concentration, the (SnxSb1-x)2Se3 crystals also exhibit a great improvement of conductivity and photoconductive properties. Four Sb2Se3-based targets with the chemical composition of Sb2Se3, Sb2Se3.3, (Sn0.1Sb0.9)2Se3 and Sb2(Se0.9I0.1)3 have been successfully prepared by using high-temperature melting technique. Then thin films have been deposited by using RF magnetron-assisted sputtering. A systematic investigation of the crystallinity, surface morphology, optical properties, p/n type and photo-electro-chemical performance of the thin films has been performed. A novel quasi-homojunction Sb2Se3 thin film solar cells was fabricated for the first time and the highest conversion efficiency obtained in our work reaches already a highly interesting 2.65%. An effective hot-injection method has also been developed for synthesizing uniform γ-In2Se3 nanoflowers. An efficient heterojunction photodiode formed by n-type Si substrate and p-type γ-In2Se3 nanoflower film was fabricated for the first time. It has been demonstrated that this photodetector can be self-powered with excellent performance including fast response and broadband sensibility.

La politique mondiale de réduction des émissions de gaz à effet serre repose en grande partie sur la recherche de nouvelles solutions pour l’industrie cimentaire qui contribue largement aux émissions de CO2. Parmi ces solutions, l’exploitation de ciments riches en silicate bicalcique, Ca2SiO4, ou bélite, qui est sa dénomination cimentaire, semble intéressante puisque le procédé industriel de fabrication requiert une moindre demande en calcaire et une température de cuisson plus basse que dans le cas des ciments Portland. A ce jour, les freins à une exploitation massive par les cimentiers de la bélite sont l’absence ou la lenteur de la réactivité avec l’eau, qui se traduit par une lente montée en résistance mécanique des ciments bélitiques, et le ‘dusting’ ou éclatement au refroidissement du fait de la transformation allotropique β. Les interprétations de ces phénomènes restent, à ce jour, contradictoires car elles reposent bien souvent sur l’analyse de la bélite dans un clinker, avec toute sa complexité. Aussi, nous avons choisi d’entreprendre une étude fondamentale des propriétés de β-Ca2SiO4. Afin de valoriser notre travail, nous avons essayé d’apporter des explications aux inconvénients majeurs qui bloquent l’exploitation des ciments bélitiques. Nous avons travaillé d’une part avec de la bélite synthétisée par voie chimique, pure ou dopée avec des éléments choisis (phosphore, soufre, bore) et, d’autre part, avec une bélite extraite d’un clinker sulfoalumineux bélitique. Nous nous sommes particulièrement intéressés à la stabilisation du polymorphe haute température β. Cette stabilisation a été étudiée d’un point de vue microstructural et chimique. La phase β est maclée. Les surfaces des grains présentent des défauts (dislocations, joints de macles et joints de grains avec des désorientations) qui sont autant de sites potentiels pour une réaction avec l’eau. Que ce soit la bélite de synthèse ou la bélite extraite d’un clinker, elle réagit rapidement avec l’eau. En revanche, la bélite dans une matrice cimentaire réagit lentement. Nous avons attribué cette caractéristique non pas à la lente hydraulicité de la bélite elle-même mais plutôt à la formation, au cours de l’hydratation du ciment, d’hydrates qui viennent recouvrir les grains de belite et empêcher sa dissolution. Ce travail propose également des solutions pour améliorer l’hydraulicité de la bélite contenue dans une matrice cimentaire. / The global policy for reducing greenhouse gas emissions is largely based on finding new solutions for the cement industry, which contributes significantly to CO2 emissions. Among these solutions, the exploitation of cements rich in dicalcium silicate, Ca2SiO4, or belite, which is its cementitious name, seems interesting since the industrial manufacturing process requires a lower demand for limestone and a lower firing temperature than in the case Portland cements. To date, the obstacles for a massive exploitation of the belite by cement producers are the absence or the slowness of its reactivity with the water, which results in a slow increase in mechanical resistance of the belite rich cements, and the 'dusting', or splitting on cooling due to the β allotropic transformation. The interpretations of these phenomena remain, to date, contradictory because they are often based on the analysis of belite in a clinker, with all its complexity. In this context, we have chosen to undertake a fundamental study on the properties of β-Ca2SiO4. In order to value our work, we have tried to explain the major disadvantages that retard or prevent the exploitation of belite rich cements. On one hand, we worked with chemically synthesized belite, either pure or doped with selected elements (phosphorus, sulfur, boron) and, on the other hand, with a belite extracted from a belite sulfoaluminate clinker. We focused on the stabilization of the high temperature β polymorph. This stabilization has been studied from a microstructural and chemical point of view. The β phase is twinned. The grain surfaces have defects (dislocations, twin joints and grain boundaries with disorientations) which are all potential sites for a reaction with water. Whether belite is synthetic or extracted from a clinker, it reacts quickly with water. In contrast, belite in a cement matrix responds slowly. We have attributed this characteristic not to the slow hydraulicity of the belite itself, but to the formation, during the hydration of the cement, of hydrates which cover the belite grains and prevent their dissolution. This work also proposes solutions to improve the hydraulicity of the belite contained in a cement matrix.

Confiner la lumière dans un volume réduit d'absorbeur photovoltaïque offre de nouvelles voies pour les cellules solaires à haute rendement. Ceci peut être réalisé en utilisant des nanostructures pour le piégeage optique ou des nanofils de semi-conducteurs. Dans une première partie, nous présentons la conception et la fabrication de cellules solaires ultra-minces (205 nm) en GaAs. Nous obtenons des résonances multiples grâce à un miroir arrière nanostructuré en TiO2/Ag fabriqué par nanoimpression, résultant en un courant de court-circuit élevé de 24,6 mA/cm². Nous obtenons le record d’efficacité de 19,9%. Nous analysons les mécanismes des pertes et nous proposons une voie réaliste vers un rendement de 25% en utilisant un absorbeur de GaAs de 200 nm d'épaisseur seulement. Dans une deuxième partie, nous étudions les propriétés de nanofils en GaAs crûs sur substrats Si et nous explorons leur potentiel comme absorbeur photovoltaïque. Un dopage élevé est souhaité dans les cellules solaires à nanofils en jonction coeur-coquille, mais la caractérisation à l'échelle d'un nanofil unique reste difficile. Nous montrons que la cathodoluminescence (CL) peut être utilisée pour déterminer les niveaux de dopage de GaAs de type n et p avec une résolution nanométrique. Les semi-conducteurs III-V de type n présentent une émission décalée vers le bleu, à cause du remplissage de la bande de conduction, tandis que les semi-conducteurs de type p présentent une émission décalée vers le rouge due à la réduction du gap. La loi de Planck généralisée est utilisée pour fitter tout le spectre et ainsi évaluer quantitativement le niveau de dopage. Nous utilisons également la polarimétrie de CL pour déterminer sélectivement les propriétés de phases wurtzite/zinc-blende d'un nanofil unique. Nous montrons enfin des cellules solaires fonctionnelles à nanofils de GaAs. Ces travaux ouvrent des perspectives vers une nouvelle génération de cellules photovoltaïques. / Confining sunlight in a reduced volume of photovoltaic absorber offers new directions for high-efficiency solar cells. This can be achieved using nanophotonic structures for light trapping, or semiconductor nanowires. First, we have designed and fabricated ultrathin (205 nm) GaAs solar cells. Multi-resonant light trapping is achieved with a nanostructured TiO2/Ag back mirror fabricated using nanoimprint lithography, resulting in a high short-circuit current of 24.6 mA/cm². We obtain the record 1 sun efficiency of 19.9%. A detailed loss analysis is carried out and we provide a realistic pathway toward 25% efficiency using only 200 nm-thick GaAs absorber. Second, we investigate the properties of GaAs nanowires grown on Si substrates and we explore their potential as active absorber. High doping is desired in core-shell nanowire solar cells, but the characterization of single nanowires remains challenging. We show that cathodoluminescence (CL) mapping can be used to determine both n-type and p-type doping levels of GaAs with nanometer scale resolution. n-type III-V semiconductor shows characteristic blueshift emission due to the conduction band filling, while p-type semiconductor exhibits redshift emission due to the dominant bandgap narrowing. The generalized Planck’s law is used to fit the whole spectra and allows for quantitative doping assessment. We also use CL polarimetry to determine selectively the properties of wurtzite and zincblende phases of single nanowires. Finally, we demonstrate successful GaAs nanowire solar cells. These works open new perspectives for next-generation photovoltaics.

Ce travail s’est articulé autour de la modulation des propriétés électroniques du graphène. Un des objectifs visés étant la conception d’électrodes transparentes pour des applications photovoltaïques. Différentes techniques de dopage ont été utilisées pour la modulation du travail de sortie (WF) et de la mobilité électronique comme l’incorporation d’azote in-situ lors de la croissance, l’incorporation d’azote ex-situ par acide nitrique et acide aurique. Diverses techniques de caractérisation ont été employées notamment la microscopie à force atomique AFM/CPAFM, la spectroscopie Raman, la spectroscopie photoélectronique (XPS et UPS), les mesures de transport électrique par effet Hall et effet de champ. Ces techniques nous ont permis de déterminer l’homogénéité, la qualité cristalline, la variation de densité de charges électronique, la résistance électrique et la mobilité électronique des différents matériaux intrinsèques et dopés. Par ailleurs, nous avons montré qu’il était possible de moduler le travail de sortie du graphène CVD en déposant par PECVD du silicium amorphe dopé N ou P sans endommager le graphène. Cette approche présente un intérêt particulier pour la substitution de l’ITO par le graphène en tant qu’électrode transparente. Les mesures de transport électronique ont mis en évidence un transfert de charges à l’interface de l’hétérojonction graphène/silicium amorphe. Cette variation dépend non seulement du type du dopage du silicium amorphe mais aussi de la cristallinité de ce dernier, ainsi peut-on espérer réduire la résistivité d’une électrode pour cellule photovoltaïque. / This work was structured around the modulation of the electronic properties of graphene obtained via the CVD growth on copper substrate and/or the graphitization of the carbon atoms in the SiC substrate. One of the objectives was the design of electrodes (front or rear) for photovoltaic cells, among other applications. Different doping techniques have been implemented for modulating the work function (WF) and the electron mobility i.e. the incorporation of nitrogen in-situ during the growth, ex-situ incorporation by nitric acid and/or nano gold colloids (AuCl3). In this work, various characterization techniques were employed including atomic force microscopy (AFM), Raman spectroscopy, photoelectron spectroscopy (XPS and UPS), electrical transport measurements by Hall and field effect. These techniques have enabled us to determine the homogeneity , thecrystalline quality of the material, the carrier density, the electrical resistance and the electron mobility of different intrinsic and doped samples. Furthermore, we showed that it is possible to modulate the WF graphene by fabricating a heterostructure composed of PECVD amorphous silicon doped N or P deposited onto the graphene. This approach is of particular interest for replacement of ITO with graphene as transparent electrode. This result was confirmed by the study detailed spectra of the XPS and Raman vibrational states. The electronic transport measurements showed a charge transfer at the interface of the heterojunction graphene/amorphous silicon. The variation observed depends not only on the type of doping of the amorphous silicon but also on the crystallinity of the latter. This approach can readily be adapted to photovoltaic devices.

Ce travail de thèse, réalisé au Laboratoire de Physique de la MatièreCondensée (LPMC), s'inscrit dans le contexte des nouveaux lasers etamplificateurs à fibre optique opérant dans le visible. Cependant, ledéveloppement de telles fibres est limité par des phénomènes tels que le photonoircissement.Cette thèse a été consacrée à l'étude et à la résolution desproblèmes de photo-noircissement des fibres optique de silice dopées àl’aluminium et au thulium, sous pompage optique à 1,07 μm. Au cours de cettethèse, une nouvelle méthode de fabrication spécifique à nos besoins a étédéveloppée et mise en oeuvre au LPMC. Une étude systématique du rôle de laconcentration en thulium dans les mécanismes de photo-noircissement a étémenée. Le rôle du co-dopage avec de l'aluminium, du cérium ou du lanthane aaussi été analysé par des études systématiques. Le photo-noircissement estimputé à la génération de centres colorés par le pompage. Une fois créés, cescentres colorés peuvent être blanchis par la pompe. Un modèlephénoménologique sur la dynamique du photo-noircissement permet dediscuter séparément de la génération et du blanchiment. Au cours de cetravail, il a été montré que l'augmentation de la concentration en thulium et/oula puissance de pompe a pour effet d'améliorer le phénomène de génération. Àl'opposé, l'augmentation de la concentration en aluminium ou en cérium ou enlanthane a pour effet d'améliorer les mécanismes de blanchiment. La mise enévidence et la compréhension de ces mécanismes ouvrent la voie vers desnouveaux lasers et amplificateurs à fibre optique dans le domaine du visible / This thesis, conducted at the Laboratoire de Physique de la Matière Condensée(LPMC), is in the context of new lasers and optical fiber amplifiers operating inthe visible. This wavelength range is currently booming for many applications.However, the development of such fibers are limited by the photo-darkeningphenomenon. This phenomenon consists of the loss of transparency in thematerial during its use under optical pumping. This thesis is devoted to thestudy and the resolution of issues caused by photo-darkening in aluminum- andthulium-doped silica optical fibers when optically pumped at 1.07 μm. In thisthesis, a new method of fiber manufacture that is specific to our needs hasbeen developed and implemented at LPMC. A systematic study of the role ofthulium concentration in the photo-darkening mechanism was conducted. Therole of the co-doping with aluminum, cerium or lanthanum was also analyzedby systematic studies. The photo-darkening is attributed to the generation ofcolor centers by pumping. Once created, these color centers can be bleachedby the pump. A phenomenological model of the dynamics of photo-darkeningallows a separate discussion between the generation and the bleachingphenomena. In this work, it is shown that the increasing of the concentration ofthulium and/or the pump power has the effect of increasing the generationphenomenon. In opposite, increasing of the concentration of aluminum orcerium or lanthanum has the effect to intensify the bleaching mechanism. Theidentification and understanding of these mechanisms open the path to newlasers and optical fiber amplifiers in the visible range

La protection s’est orientée vers la prévention des risques dans le sport de performance. L’athlète est inséré dans un fonctionnement dont la conciliation entre les différents intérêts entraîne une confrontation entre les buts, entre intervention de l’État et indépendance des institutions sportives, entre performance et protection, entre rationalisation de l’activité et sa personnification, entre dignité et réification. Sa soumission à cet ordre sportif est une condition à la fois de son activité sportive et de sa protection. Repenser la protection des intérêts du sportif sur le fondement de la dignité humaine, c’est lui offrir le respect de sa personne au regard des nouveaux défis relatifs à la lutte contre le dopage et aux conditions d’exercice décentes de son activité réconciliant, dès lors, la protection des intérêts en concours. Il sera étudié la protection des intérêts du sportif liée, d’une part, à l’environnement juridique de la pratique sportive et,d’autre part, à la personne du sportif. / Protection has been geared towards the prevention of risks in performance sports. Athletes are inserted into a system in which the conciliation of interests leads to a confrontation between goals, between state intervention and independance of sport institutions, between performance and protection, between rationalization of the activity and its personification, between dignity and reification. His or her submission to the sporting order is a condition of both his/her sport and its protection since it allows him/her to practice safe and supervised sports. Rethinking the protection of the interests of the athlete on the basis of human dignity is to offer him/her the respect of his/her person in view of the new challenges in the fight against doping and decent working conditions, reconciling the protection of the competing interests. In this perspective, this thesis examines firstly, the protection of the athletes through the legal environment of sport activities first part, and secondly, the protection through the personality of the athletes second part.

L’objet de cette thèse est d’étudier le dopage ex-situ de nanofils semiconducteurs IV pour des applications en électronique, spintronique ou encore thermoélectricité. Deux techniques de dopage ont été explorées : l’implantation par faisceaux d’ions et le Spin-On-Doping (SOD).L’implantation d’ions Mn a été testée dans les nanofils de Ge avec l’objectif de synthétiser un matériau semi-conducteur ferromagnétique dilué. Une concentration en Mn de quelques pourcents peut être atteinte sans amorphisation du fil ni formation de précipités, ce qui est très encourageant. Lors d’expériences d’implantation réalisées in situ dans un microscope électronique en transmission, une forte exaltation de la pulvérisation sous irradiation électronique a été constatée.La technique SOD consiste à faire diffuser thermiquement les impuretés de type p ou n contenues une résine de type HSQ (Hydrogen silsesquioxane) qui enrobe les nanofils. Le recuit de la HSQ (dopée ou non) engendre une modification structurale des nanofils (bien que cette technique soit considérée comme non destructive). Lors du recuit, une transformation partielle de la phase diamant 3C vers la phase hexagonale 2H, a en effet été observée dans les nanofils de Si et de Ge, au-delà de 500 et 400°C respectivement. Les paramètres essentiels de la transformation de phase sont la contrainte de cisaillement résultant de la densification de la résine et le budget thermique. Les nanofils de Ge deviennent amorphes au-delà de 650°C, ce qui interdit en pratique leur dopage par SOD.Les caractérisations électriques ont été réalisées sur des nanofils de Si réalisés par gravure ionique réactive sur substrats orientés (111) et contactés en matrice ou individuellement. Pour le contactage de nanofils uniques en configuration NW-FET (nanowire field effect transistors), un procédé technologique basé sur la lithographie électronique a dû être développé. Les difficultés à surmonter étaient relatives à la faible longueur des nanofils. Diverses techniques de caractérisation ont été mises en œuvre (I-V en configuration verticale ou horizontale de type TLM (Transient Linear Measurement), SSRM (scanning spreading resistance microscopy), EBIC (electron beam induced current). Les mesures collectives concernent des ensembles de nanofils de type p enrobés dans une résine qu’elle soit dopante ou non. Pour observer un courant notable dans la structure, un recuit est nécessaire. Au-delà d’une température de recuit de 600°C, une polarisation négative du substrat induit un comportement conforme au mécanisme SCLC (space charge limited current) attendu pour des nanofils faiblement dopés enrobés dans une matrice isolante. En positif, on observe une caractéristique I(V) ohmique et une densité de courant jusqu’à 500 fois plus élevée dans les nanofils que dans le substrat. Ce comportement pourrait être dû à l’influence des états d’interface provenant de la technique de gravure. Cette hypothèse est confortée par le fait qu’après recuit à 900°C, le courant en direct s’explique en considérant dans les fils un dopage proche de celui du substrat, et surtout par l’observation en SSRM d’une couche conductrice interfaciale entre fils et HSQ. Elle permet aussi d’interpréter les mesures sous pointes faites sur les fils de type n. Le mode de transport SCLC a également été observé pour des nanofils individuels contactés sous pointe ou par lithographie. Ces mesures n’ont pas mis directement en évidence l’influence de la transformation de phase.Le dopage de type n ou p par SOD s’avère efficace après recuit à 900°C. Dans ce cas, les comportements observés, contacts ohmiques et jonctions p-n, peuvent être interprétés plus simplement en considérant des niveaux de dopage supérieurs à 3×10¹⁶ cm⁻³ en type p et 2×10¹⁶ cm⁻³ en type n. Ces valeurs déduites des résistivités mesurées sont sans doute très sous-estimées puisque la mobilité dans les fils est sans doute inférieure à celle du volume. / This thesis aims at studying the ex-situ doping of semiconducting nanowires (NWs) for applications in electronics, spintronics or thermoelectricity. Two widely used techniques have been envisaged: ion beam implantation and Spin-On-Doping (SOD).The ion beam implantation of Mn ions has been tested in Ge NWs in an attempt to form a 1D diluted magnetic semiconductor structure. A Mn concentration of few percents can be achieved without amorphization of the nanowire nor clustering, what is very promizing. During implantation done in situ in a transmission electron microscope, a strong enhancement of the sputtering under electron irradiation has been observed.The doping by SOD results from the thermal diffusion of p-type or n-type impurities contained in a HSQ (Hydrogen silsesquioxane) resist in which the NWs are embedded. The curing of the HSQ resist (doped or not) leads to a structural modification of nanowires (while SOD is generally assumed to be non-destructive). As a result of the annealing, a partial transformation of the 3C diamond phase towards the 2H hexagonal phase is observed in Si and Ge nanowires, above 500 et 400°C respectively. The main parameters of that phase transformation are the shear stress due to the HSQ densification and the thermal budget. Ge NWs are found to turn to amorphous above 650°C, what renders SOD practically unusable for Ge NWs. Two methods are currently used for the fabrication of nanowires, the VLS (vapor-liquid-solid) growth and reactive ion etching of (111) Si wafers. For practical reasons, etched NWs were used for the study of their electrical properties.The electrical characterizations were done on arrays of Si NWs embedded in a HSQ matrix or on single NWs. For contacting single NWs in the NW-FET(nanowire field effect transistors) configuration , a process based on electron beam lithography has been developed. The issues to be solved were related to the low length of NWs. Various measurement techniques were used: I-V in two tips or TLM (Transient Linear Measurement) arrangement, SSRM (scanning spreading resistance microscopy), EBIC (electron beam induced current). Collective measurements were done on arrays of p-type NWs embedded in a HSQ resist, doped or not. It was firstly observed that an annealing is needed to observe a noticeable current in the structure. Above an annealing temperature of 600°C, for a negative bias applied to the substrate, the observed behavior can be described by the SCLC (space charge limited current) mechanism expected for poorly doped NWs in an isolating matrix, while a positive bias applied to the substrate results in an ohmic characteristic and in a current density up to 500 times higher in the NWs than in the substrate. This unexpectedly high intensity in direct bias may be attributed to electrically active surface states resulting from the etching process. This hypothesis is conforted by the fact that an annealing at 900°C (without extra doping) the measured intensity can be explained by assuming the same doping level in NWS than in the substrate. In addition, an interfacial conductive between resist and nanowires can be observed by SSRM. These interfacial states can be also involved for understanding the measurements done on n-type NWS. The SCLC mechanism of transport has been also observed for single NWs contacted by tips or by lithographied contacts. These measurements were not able to evidence the effect of the phase transformation on the electrical properties.P-type and n-type doping by SOD becomes effective after annealing at 900°C. After doping, ohmic or rectifying behaviours on p-type substrate are observed as expected. That renders more easy the interpretation of results, by assuming doping levels in the NWs of 3×10¹⁶ cm⁻³ and 2×10¹⁶ cm⁻³ for p-type and n-type respectively. These values as deduced from resistivities are probably very underestimated as the mobilities in NW are probably much lower than in the bulk.

Bien que l’effet psychotrope des antidépresseurs soit bien connu, afin de corriger les conséquences du stress et de renforcer la confiance en soi, de nombreux autres effets pharmacologiques, notamment périphériques, doivent encore être approfondis. Les antidépresseurs inhibiteurs de la recapture de la sérotonine (ISRS) peuvent avoir un effet bénéfique sur la performance physique en participant à une réparation et à une croissance plus rapides des muscles. Il a récemment été démontré que la sérotonine était impliquée dans la récupération de la force musculaire chez un modèle murin de myopathie de Duchenne (Gurel et al., 2015). Les antidépresseurs tels que les inhibiteurs sélectifs de la recapture de la sérotonine (ISRS) sont largement utilisés pour traiter divers troubles de la santé mentale, tels que la dépression modérée à sévère et l’anxiété. Les deux symptômes contribuent à l’insomnie, à la perte d’appétit, au manque de motivation et à une fatigue physique accrue. Ces symptômes peuvent nuire aux performances physiques des athlètes, en particulier de ceux qui développent des habiletés et des techniques spécifiques à un sport, reçoivent des volumes d’entraînement plus importants à différentes intensités et participent à des compétitions plus fréquentes. Par conséquent, les athlètes peuvent utiliser des médicaments qui renforcent la motivation et / ou améliorent la condition physique générale en réduisant les symptômes dépressifs. L'utilisation d'antidépresseurs n'est pas encore interdite dans les sports d'élite. Des rapports récents sur le dopage associé aux ISRS montrent une tendance croissante de son utilisation chez les athlètes en bonne santé. La consommation d'antidépresseurs chez les athlètes a augmenté dans différents sports au cours de la dernière décennie, notamment les sports d'endurance.. Notre projet doit donc permettre de caractériser les conséquences d'un traitement chronique par ISRS sur les performances physiques chez la souris et de mettre en évidence le ou les mécanismes impliqués, en particulier la variation du shunt métabolique sérotonine / kynurénine, ainsi que les modifications de biomarqueurs, variations potentiellement utilisables chez l'homme dans la lutte contre le dopage.Nous aimerions élucider notre travail de recherche dans les articles suivants:Article 1: Nous avons étudié les effets de l'exercice et de la fluoxétine seuls ou en association avec un traitement prolongé à la fluoxétine (18 mg / kg / jour) et un exercice physique d'endurance (six semaines) chez la souris mâle BalbC / j, sur tapis roulant. Nous avons ensuite évalué l'activité neurocomportementale, les marqueurs musculaires du stress oxydatif et les modifications du métabolisme du tryptophane dans les tissus plasmatiques, musculaires et cérébraux des souris BalbC / J. En général, nous nous sommes concentrés sur la vitesse aérobie la plus élevée, le temps d’endurance jusqu’à l’épuisement, la force musculaire des membres antérieurs en saisissant un mesureur de force, des tests neurocomportementaux tels que le test en champ ouvert et élevé et le labyrinthe, l’activité enzymatique mitochondriale (activité du citrate synthase et du cytochrome C oxydase) dans le muscle gastrocnémien. , marqueur de stress oxydant tel que le test DHE (Dihydroéthidium) et DCF-DA (Dichlorofluorscine diacétate).Article 2: Nous avons étudié les effets de l’exercice et de la fluoxétine seule ou les effets combinés d’un traitement prolongé à la fluoxétine (18 mg / kg / jour) et d’un exercice d’endurance physique (six semaines) chez la souris mâle BalbC / j, sur tapis roulant. / As much as the psychotropic effect of antidepressants is well known, correcting the consequences of stress and boosting self-confidence, so many other pharmacological effects, peripheral in particular, remain to be deepened. Serotonin reuptake inhibitor antidepressants (SSRIs) may have a beneficial effect on physical performance by participating in faster muscle repair and growth. It has recently been shown that serotonin was involved in the recovery of muscle strength in a mouse model of Duchenne myopathy (Gurel et al., 2015).Antidepressants such as selective serotonin reuptake inhibitors (SSRIs) are widely used to treat various mental health disorders, such as moderate-to-severe depression and anxiety. Both symptoms contribute to insomnia, loss of appetite, lack of motivation and increased physical fatigue. These symptoms can impair physical performances for athletes, more specifically for those who develop sport-specific skills and techniques, receive higher training volumes at various intensities, and participate in more frequent competitions. Therefore athletes may use drugs that enhance motivation and/or improve overall fitness by reducing depressive symptoms. The use of antidepressants is not yet forbidden in elite sports. Recent reports on doping associated with SSRIs show an increasing trend of its usage among healthy athletes. The antidepressants intake among athletes has increased in different sports over the last decade, especially endurance sports. The antidepressants Bupropion and Amineptine were removed from the list of banned substances.Our project must therefore make it possible to characterize the consequences of chronic treatment with SSRIs on the physical performance in mice and to highlight the mechanism (s) involved, in particular the variation of the serotonin / kynurenine metabolic shunt, as well as the modifications of biomarkers, potentially usable variations in humans in the fight against doping.We would like to elucidate our research work in the following articles:Article 1: We studied the effects of exercise and fluoxetine alone or in combination of long-term fluoxetine treatment (18mg/kg/day) and endurance physical exercise (six weeks) in male balbC/j mice, on animal treadmill. Subsequently we evaluated neurobehavioral activity, muscle markers of oxidative stress, and changes in tryptophan metabolism in plasma, muscle and brain tissues in the BalbC/J mice. Generally we focused on the highest aerobic velocity, endurance time until exhaustion, forelimb muscle strength by gripping strength meter, neurobehavioral tests such as open field and elevated plus maze test, mitochondrial enzyme activity (Citrate synthase and cytochrome-C oxidase activity) in gastrocnemius muscle, oxidative stress marker such as DHE (Dihydroethidium) and DCF-DA (Dichlorofluorscine di-acetate)test.Article 2: We studied the effects of exercise and fluoxetine alone or combinative effects of long-term fluoxetine treatment (18mg/kg/day) and endurance physical exercise (six weeks) in male balbC/j mice, on animal treadmill. After the mentioned exercise protocol we focused on changes in tryptophan (TRP) metabolism in plasma, muscle and brain tissues in the BalbC/J mice. To confirm the metabolomic, we also studied the KP related enzyme related genes and proteins by the modern required materials and methods. We correlated the result of article1 with the metabolites level of kynurenine pathway of tryptophan metabolism. We studied the expression of transcriptor factor PGC1α level in muscle which is induced by physical exercise(Agudelo et al., 2014). PGC1α subsequently induce the expression of kynurenine aminotransferase 1 and 2 (KAT1 and KAT2) in skeletal muscles, which convert kynurenine (KYN) to kynurenic acid (KYNA). Conversion of kynurenine to kynurenic acid decrease the level of kynurenine and quinolinic acid an NMDA receptor agonist and a neurotoxic compound.

Au cours de cette thèse, j’ai étudié la possibilité et les avantages d’utiliser des contacts nanométriques au-dessous de 1 µm. Des simulations analytiques et numériques ont montré que ces contacts nanométriques sont avantageux pour les cellules en silicium cristallin comme ils peuvent entrainer une résistance ohmique négligeable. Mon travail expérimental était focalisé sur le développement de ces contacts en utilisant des nanoparticules de polystyrène comme un masque. En utilisant la technique de floating transfert pour déposer les nanosphères, une monocouche dense de nanoparticules s’est formée. Cela nécessite une gravure par plasma de O2 afin de réduire la zone de couverture des NPs. Cette gravure était faite et étudiée en utilisant la technique de plasmas matriciels distribués à résonance cyclotronique électronique (MD-ECR). Une variété de techniques de créations de trous nanométriques était développée et testée dans des structures de couches minces et silicium cristallin. Des trous nanométriques étaient formés dans la couche de passivation, de SiO2 thermique, du silicium cristallin pour former des contacts nanométriques dopés. Un dopage local de bore était fait, à travers ces trous nanométriques par diffusion thermique et implantation ionique. En faisant la diffusion, le dopage local était observé par CP-AFM en mesurant des courbes de courant-tension à l’intérieur et à l’extérieur des zones dopées et en détectant des cellules solaires nanométriques. Par contre le processus de dopage local par implantation ionique a besoin d’être améliorer afin d’obtenir un résultat similaire à celui de diffusion. / The use of point contacts has made the Passivated Emitter and Rear Cell design one of the most efficient monocrystalline-silicon photovoltaic cell designs in production. The main feature of such solar cell is that the rear surface is partially contacted by periodic openings in a dielectric film that provides surface passivation. However, a trade-off between ohmic losses and surface recombination is found. Due to the technology used to locally open the contacts in the passivation layer, the distance between neighboring contacts is on the order of hundreds of microns, introducing a significant series resistance.In this work, I explore the possibility and potential advantages of using nanoscale contact openings with a pitch between 300 nm to 10 µm. Analytic and numerical simulations done during the course of this thesis have shown that such nanoscale contacts would result in negligible ohmic losses while still keeping the surface recombination velocity Seff,rear at an acceptable level, as long as the recombination velocity at the contact (Scont) is in the range from 103-105 cm/s. To achieve such contacts in a potentially cost-reducing way, my experimental work has focused on the use of polystyrene nanospheres as a sacrificial mask.The thesis is therefore divided into three sections. The first section develops and explores processes to enable the formation of such contacts using various nanosphere dispersion, thin-film deposition, and layer etching processes. The second section describes a test device using a thin-film amorphous silicon NIP diode to explore the electrical properties of the point contacts. Finally, the third section considers the application of such point contacts on crystalline silicon by exploring localized doping through the nanoholes formed.In the first section, I have explored using polystyrene nanoparticles (NPs) as a patterning mask. The first two tested NPs deposition techniques (spray-coating, spin-coating) give poorly controlled distributions of nanospheres on the surface, but with very low values of coverage. The third tested NPs deposition technique (floating transfer technique) provided a closely-packed monolayer of NPs on the surface; this process was more repeatable but necessitated an additional O2 plasma step to reduce the coverage area of the sphere. This was performed using matrix distributed electron cyclotron resonance (MD-ECR) in order to etch the NPs by performing a detailed study.The NPs have been used in two ways; by using them as a direct deposition mask or by depositing a secondary etching mask layer on top of them.In the second section of this thesis, I have tested the nanoholes as electrical point-contacts in thin-film a-Si:H devices. For low-diffusion length technologies such as thin-film silicon, the distance between contacts must be in the order of few hundred nanometers. Using spin coated 100 nm NPs of polystyrene as a sacrificial deposition mask, I could form randomly spaced contacts with an average spacing of a few hundred nanometers. A set of NIP a-Si:H solar cells, using RF-PECVD, have been deposited on the back reflector substrates formed with metallic layers covered with dielectrics having nanoholes. Their electrical characteristics were compared to the same cells done with and without a complete dielectric layer. These structures allowed me to verify that good electrical contact through the nanoholes was possible, but no enhanced performance was observed.In the third section of this thesis, I investigate the use of such nanoholes in crystalline silicon technology by the formation of passivated contacts through the nanoholes. Boron doping by both thermal diffusion and ion implantation techniques were investigated. A thermally grown oxide layer with holes was used as the doping barrier. These samples were characterized, after removing the oxide layer, by secondary electron microscopy (SEM) and conductive probe atomic force microscopy (CP-AFM).

Le dopage sportif se définit comme étant l’acte d’absorber une substance interdite pour améliorer ses performances sportives autant physiques que mentales. Le dopage sportif attire l’attention des médias et des chercheurs puisqu’il s’agit d’un phénomène qui prend de l’ampleur spécialement chez les jeunes et les adolescents, et notamment les garçons de 13 à 17 ans. Pour contrer ce problème, des programmes de prévention du dopage sportif ont été mis en place par plusieurs organisations. Toutefois, à notre connaissance, peu de ces programmes semblent avoir été évalués. L’objectif de l’étude est d’évaluer par une méthodologie qualitative une formation en ligne, destinée aux entraîneurs et visant à prévenir le dopage chez les joueurs de hockey de 13 à 17 ans au Québec. Des entrevues semi-dirigées ont été effectuées avec six entraîneurs ayant suivi la formation, afin d’obtenir leur perception et appréciation à l’égard de la mise en oeuvre de la formation, et de leur capacité à soutenir la mise en oeuvre d’interventions préventives auprès des joueurs. La méthode d’analyse de contenu de Paillé et Mucchielli (2012) a été utilisée pour conduire l’analyse des données. Un modèle adapté du cadre de Phillips (1996) ainsi que du Consolidated model Framework for Implementation Research (CFIR) de Damschroder et ses collaborateurs (2009), a été utilisé comme référence pour l’analyse.