Th. doct.-ing.--Toulouse 3, 1977. N°: 597.

De nos jours, et après plus de quatre décennies de recherche et développement de la technologie CIS, une concurrence directe avec la technologie silicium est toujours loin d'être gagnée; néanmoins, il existe certains marchés de niche où la technologie silicium ne peut pas être utilisée ou est moins appropriée. Les procédés de fabrication actuels présentent certains inconvénients: (i) certain(e)s matériaux et/ou techniques utilisé(e)s ont une forte empreinte environnementale, (ii) certains matériaux alternatifs développés sont coûteux, (iii) certaines techniques utilisées ne sont pas facilement industrialisables ou basées sur l'utilisation d'atmosphères toxiques. Ce travail de thèse présente une stratégie de transition vers un processus basé exclusivement sur l’utilisation à la fois de la pulvérisation cathodique et de matériaux respectueux de l'environnement. Dans ce cadre, nous avons utilisé la pulvérisation cathodique pour déposer le contact arrière en molybdène. Nous avons développé un nouveau procédé de dépôt de la couche absorbante basé sur l’utilisation de la pulvérisation, à température ambiante et à partir d'une seule cible quaternaire sans apport supplémentaire de sélénium. Nous avons également développé des procédés de pulvérisation à température ambiante pour déposer la couche tampon (ZnSxO1-x) et la couche fenêtre (i-ZnO/AZO). Plusieurs techniques de caractérisation (XRD, SEM, FIB-SEM, EDX, Raman, SIMS, Effet Hall, GDOES, UV-Vis, et IV) ont été utilisées pour étudier l'effet des conditions de dépôt sur les propriétés des couches minces ainsi que pour caractériser les cellules solaires finales dont le meilleur résultat obtenu sur l'efficacité est proche de 12%. / Nowadays, and after more than four decades of research and development of the CIS based technology, a direct competition with silicon technology is still far from being won; however there exists some niche markets where the silicon technology cannot be used (flexible photovoltaic) or less favourable (BIPV). The current fabrication processes are still suffering from some drawbacks: (i) some of the used materials and/or techniques have a large environmental footprint (CBD-CdS/CBD-ZnSxO1-x), (ii) some developed alternatives are expensive (evaporated InxSy), (iii) the used techniques are not easily up scalable (evaporation) or based on the use of toxic atmospheres (Se based). This PhD work presents our strategy in moving towards a full sputtering process and in using only environmentally friendly materials. In this framework, we kept using standard material and process for the deposition of the back contact layer. We developed a new process for the deposition of the absorber layer which is based on pulsed DC-magnetron sputtering at room temperature from a single quaternary target without any additional selenium supply, followed by an annealing under inert atmosphere. We developed a room temperature sputtering process for the deposition of the ZnSxO1-x buffer layer. We also developed our appropriate pulsed DC and RF sputtering processes for the deposition of the window layer. Several characterisation techniques (XRD, SEM, FIB-SEM, EDX, Raman, SIMS, Hall Effect, GDOES, UV-Vis, and I-V) have been used to investigate the effect of deposition conditions on thin films properties as well as to characterize the final solar cells which best efficiency result is slightly under 12%.

Les microcapsules de polyélectrolytes préparées par dépôt couche-par-couche suscitent depuis plusieurs années un intérêt croissant lié à leurs applications potentielles dans divers domaines, notamment ceux des biotechnologies et de la libération contrôlée de médicaments. L'objectif de ce travail était de développer de nouvelles microcapsules à base d'acide hyaluronique (HA), un polysaccharide biocompatible et biodégradable. La première partie de ce travail a consisté à optimiser les conditions de synthèse de microcapsules à partir de HA et de poly(allylamine) (PAH). Le PAH a par la suite été remplacé par des polymères biocompatibles : la poly(L-lysine (PLL), ou un dérivé quaternisé du chitosane (QCH). L'influence du partenaire polycationique sur la morphologie, ainsi que les propriétés de stabilité, perméabilité et de dégradation enzymatique des capsules a été analysée. L'encapsulation d'un dextrane comme médicament modèle a par ailleurs été démontrée.

Reproduction de : Thèse doctorat : Génie civil : Cergy-Pontoise : 2005. / Titre provenant de l'écran titre. Bibliogr. f.197-204. Index.

La croissance de la demande de systèmes de communication sans fil à fréquences micro-ondes impose l'utilisation de technologies de production en masse. Le secteur industriel des circuits micro-ondes fait face au défi de trouver des méthodes de fabrication qui lui permet d'optimiser la performance des dispositifs, leur fiabilité et les coûts de production. Pendant des années, la fabrication en couche mince s'est imposée comme la technologie qui a dominé les marchés des circuits sans fil micro-ondes. Cependant, dans les années récentes, les progrès obtenus dans les matériaux utilisés pour la fabrication en couche épaisse et les avantages que cette dernière offre à la production en masse a provoqué une résurgence de cette technologie dans la fabrication de circuits de communication sans fil micro-ondes. Dans ce contexte, on a réalisé un mémoire de maîtrise qui vise à appliquer la technologie de fabrication en couche épaisse pour obtenir des lignes microruban à faibles pertes et des composants passifs micro-ondes fonctionnels. Ainsi, on a commencé par développer une méthode de fabrication qui utilise la sérigraphie comme système d'impression. Par la suite on a utilisé des instruments avec technologie de pointe pour caractériser les lignes microruban. Les résultats démontrent clairement que la méthode de fabrication développée permet de réaliser des lignes capables de fonctionner au-delà de 10 GHz tout en ayant des faibles pertes. Grâce à ces résultats, on a été capable d'utiliser la méthode de fabrication développée pour réaliser des composants passifs micro-ondes. Ainsi, on a fabriqué et caractérisé des microcâblages, des inductances et des filtres à lignes couplées. Les résultats obtenus à partir de la caractérisation des dispositifs démontrent que les composants fabriqués sont fonctionnels et qu'ils pourraient être utilisés dans plusieurs applications micro-ondes. Par conséquent, on a réalisé une modélisation préliminaire des microcâblages et des inductances afin de les inclure dans la bibliothèque des composants du logiciel de CAO. Ces modèles proposés permettront de réaliser des simulations des circuits. Les résultats permettent de confirmer que la technologie de fabrication en couche épaisse présente le potentiel nécessaire pour s'établir comme une technologie de choix pour la fabrication de circuits à fréquence micro-ondes.

Cette étude a pour objectif principal d'évaluer la cohésion et l'adhésion des tissus périphériques du grain de blé natif. Pour ce faire, de nouvelles méthodologies ont été développées. Dans un premier temps, des grains de blé (variétés : Crousty et Tiger) ont été soumis au rayonnement d'un laser impulsionnel (ArF 193 nm , 15 ns). Une interaction photochimique a été observée induisant une ablation progressive des différents tissus périphériques sans modification des tissus sous-jacents. Le taux d'ablation est inversement corrélé à la cohésion des tissus. Par ailleurs, le couplage de l'analyse du plasma émis par spectroscopie (LIBS) et des techniques d'analyse de données multivariées ont permis de suivre l'ablation progressive des tissus in situ et de quantifier l'efficacité d'ionisation de certains minéraux, elle-même reliée à la cohésion tissulaire. Les résultats du taux d'ablation et de l'efficacité d'ionisation ont été cohérents avec les propriétés mécaniques mesurées sur des tissus isolés manuellement. Cette méthode semble prometteuse pour évaluer, de manière indirecte, la cohésion du péricarpe, du testa et de la couche à aleurone sur grain natif, et ouvre la voie au criblage de cultivars. En revanche les interfaces ne sont pas sollicitées. C'est pourquoi, un système mécanique original basé sur le test de pelage en T' (à force ou vitesse imposées) a été ensuite développé afin d'évaluer les énergies nécessaires à la séparation spécifique de ces systèmes multicouches. L'interface ciblée est située entre la couche à aleurone et le reste des enveloppes périphériques sur des échantillons isolés manuellement. Laforce de pelage mesurée à des vitesses lentes traduit l'adhérence entre les tissus. Sa variabilité au sein d'un grain a été reliée à sa morphologie. L'influence de traitements oxydants a été évaluée la cohésion et l'adhésion tissulaire. La cohésion de la couche à aleurone tend à augmenter ainsi que l'adhérence des tissus. Le traitement a modifié le profil des composés phénoliques, sans détecter la formation d'oligomères d'acide férulique. Toutefois l'implication de phénomènes physiques dans l'adhésion tissulaire ne peut être éliminée. Le test de pelage est un outil de choix pour établir des bases physico-chimiques à l'interface des tissus du grain de blé / The aim of this study was to determine the cohesion and adhesion of wheat outer tissues on thenative grain. New methodologies were then developed. First, wheat grains (cultivars : Croustyand Tiger) underwent a pulsed laser (ArF 193 nm , 15 ns). A photochemical interaction wasobserved inducing the gradual ablation of outer tissues without modification of neighbouringlayers. The ablation rate was inversely related the tissue cohesion. Moreover, LIBS used inconjunction with multivariate analysis was an interesting technique to follow tissue gradualablation and to estimate tissue cohesion by the ionization effectiveness. The results of theablation rate and ionization effectiveness were coherent with the mechanical properties measuredusing hand-isolated tissues. This methodology could be appropriate to estimate, even thoughindirectly, the cohesion of the pericarp, the seed coat, and the aleurone layer, directly on thenative grain, and to carry out the screening of cultivars. On the other hand, interface propertieswere not determined. In this manner, a classical T' peel test was developed and adapted in orderto evaluate the adherence of this multilayered system. The studied interface was between thealeurone layer and the other external tissues on hand-isolated samples. Peel force at minimal peelrates could be related to tissue adherence. The variability of this force was related to grainmorphology. The effect of oxidative treatments in the tissue cohesion and adherence wasinvestigated. Using an oxidative treatment, either the cohesion or the adherence of wheat tissuestend to increase. This treatments modified the phenolic profile, without being able to specificallydetect any formation in the ferulic acid oligomerization. However, physical changes at theinterface properties could be neglected. The peel test could be an appropriate methodology tounderstand better the physico-chemical bases at the interface of wheat outer tissues

Th. doct.--Paris 6, 2004. / Bibliogr. p. 131-140. Résumé en français et en anglais. L'ouvrage porte par erreur : ISSN 0078-3780.

L'utilisation de systemes électromécaniques microstructures pour analyser et manipuler des solutions biologiques ou des cellules vivantes (bio-MEMS) à pris un essor considérable ces dernières années. Dans ce genre de dispositifs, I'utilisation de champs électriques est frequente que ce soit pour percer les membranes des cellules et effectuer une transfection de gènes par exemple (électroporation), pour les déplacer ((di )électrophorèse) ou agir sur Ie milieu dans lequel elles baignent (électro-hydrodynamique). La modélisation des phénomènes induits par ces champs électriques dans les solutions aqueuses est un probleme multi-physique et multi-échelle. Au deplacement des électrons s'ajoute en effet la migration des ions présents dans la solution. Ceux-ci se concentrent en particulier aux abords des électrodes formant des couche minces dont les paramètres évoluent de façon encore mal connue en fonction notamment des conditions d'alimentation. La thèse se concentre sur les applications électro-hydrodynamiques dans lesquelles une solution saline est mise en mouvement par des forces électriques agissant sur ses ions, concentrés dans des couches de charges minces, au voisinage des électrodes. Sont d'abord presentés les resultats experimentaux et des modèles simples du problème électromécanique dans Ie cas de structures 2D à électrodes coplanaires. Devant I'importance des écarts entre les résultats théoriques et expérimentaux, des modèles plus complets sont alors proposés et évalués. Malgré les ameliorations fournies par ces modèles, des écarts importants subsistent entre théorie et expérimentation, et une étude totalement découplée des aspects électriques et mécaniques est alors réalisée sur une structure 1D. Cette étude permet de mieux cerner Ies dependances de certains paramètres physiques vis-a-vis des conditions d'alimentation avec une comparaison systématique des résultats expérimentaux et des résultats de modèles circuits Iinéaires et non linéaires, au travers d'une approche fréquentielle par diagrammes de Bode et d'une approche temporelle par figures de Lissajous. II a ainsi pu être mis en évidence I'importance pratique potentielle de certains phénomènes rarement pris en compte dans des modèles globaux : saturation des couches minces, permittivité non constante, effets de bords, ... Des applications pratiques ont pu etre dégagées et testées experimentalement, dans Ie domaine des micro-mélangeurs. Outre ces développements, une brève étude est décrite, portant sur la modélisation des cellules et de leurs membranes extrêmement fines en regard des autres dimensions caractéristiques du systeme, dans la perspective par exemple d'applications en électroporation. Une autre étude est faite portant sur I'utilisation potentielle de méthodes numériques dites " sans maillage " pour ce type d'applications, I'accent étant mis sur Ia résolution du problème de Poisson dans des systèmes 2D.

Empilements périodiques de couches minces alternées respectivement absorbantes et transparentes pour le rayonnement x-uv. Les miroirs multicouches réalises sont destines a l'astrophysique et au diagnostic des plasmas crées par laser.

Le développement des nanotechnologies offre de nouvelles perspectives pour la conception des cellules solaire à fort rendement de conversion. Jusqu’à présent les efforts se sont portés principalement sur des structures à base de semi-conducteurs, de métaux et de polymères. Dans nos travaux, nous avons considéré des nanoparticules de Sulfure de Plomb (PbS) pour lesquelles l'énergie de bande interdite et les propriétés optiques sont fonction de la taille de la particule afin de tirer parti de l'ensemble du spectre optique couvert par l'énergie solaire. Nous avons également considéré des nanofils d'oxyde de zinc (ZnO) pour la séparation et le transport des charges photo-crées. Nous pensons que l'association des nanoparticules de PbS avec des nanofils de ZnO devrait pouvoir augmenter considérablement le rendement des cellules solaires. Dans ce but, nous avons démontré la croissance auto-ordonné des nanofils de ZnO sur substrats silicium et verre par dépôt laser pulsé (pulsed laser deposition ) utilisant le réseau de nanoparois de ZnO en forme de nid d'abeille comme couche germe. Nous avons démontré que les conditions de croissance sont essentielles pour contrôler la cristallinité, la morphologie des nanofils de ZnO , ainsi que la densité de défauts de croissance. Les analyses MEB, DRX, TEM, et HR-TEM montrent que nous avons obtenu des nanostructures très cristallines et orientées verticalement. Nous avons également démontré la croissance in-situ de nanoparticules de PbS sans ligand sur la surface des nanofils de ZnO verticaux à l'aide de la technique SILAR (Successive Ionic Layer Adsoprtion and Reaction) .Nous avons constaté que les nanoparticules de PbS sont fortement accrochées à la surface des nanofils de ZnO avec différentes dimensions et des densités variables .Ces résultats ont été obtenus sans introduire de matière organique (Ligand) qui pourrait perturber à la fois la structure électronique à l'interface ZnO/PbS et le transfert des électrons du PbS au ZnO. Les analyses MEB, TEM et HR-TEM confirment le bon accrochage des nanoparticules de PbS sur les nanofils de ZnO . Leur forme est sphérique et elles sont poly-cristallines. A la fin de ce travail de thèse nous proposons une hétérojonction p-PbS/n-ZnO constituée de nanoparticules de PbS dopées P et de nanofils de ZnO dopés n pour de futures applications en photovoltaïque. / To date, the development of nanotechnology has launched new ways to design efficient solar cells. Strategies have been employed to develop nanostructure architectures of semiconductors, metals, and polymers for solar cells. In this research we have considered the Lead sulfide (PbS) nanoparticles with their tunable band gap and optical properties to harvest the entire solar spectrum which can improve the optical absorption, and charge generation. On the other hand, Zinc oxide (ZnO) nanowires will provide the charge separation and transportation. The ZnO Nanowires sensitized with PbS nanoparticles might significantly impact power conversion efficiency of the solar cells Driven by these unique properties, we demonstrate the successful growth of self catalyzed ZnO nanowires on silicon and glass substrates, by pulsed laser deposition (PLD) using ZnO nanowall network with honeycomb structure as seed layer. We identified that the growth parameters are vital to control the crystallinity, morphology and the defect levels in the synthesized ZnO nanowires. SEM, XRD, TEM, HRTEM analysis show that the nanostructures are highly crystalline and are vertically oriented. We also report the in-situ growth of PbS nanoparticles without linker on the surface of well –oriented ZnO NWs by (SILAR) technique. The PbS Nanoparticles are packed tightly on the surface of the ZnO Nanowires with different sizes and densities, without insulating nature organic ligands, which might affect both the electronic structure at the interface and the electron - transfer rate. The SEM, TEM, HRTEM, PL and XRD analysis, confirm the attachment of the spherical shape polycrystalline PbS nanoparticles. We propose at the end of the thesis the p-PbS /n-ZnO hetero-junction with its future applications in solar cells.