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Optimierung und Herstellung von Dualband-Fabry-Pérot-Filtern mit neuartigen SchichtmaterialienGebauer, Christian 25 January 2011 (has links) (PDF)
In dieser Arbeit wurde die alte Designvariante des Fabry-Pérot-Filters (FPI4) hinsichtlich Performance und Ausbeute untersucht. Zielstellung war eine Optimierung, welche die Probleme wie Sticking, Kurzschluss zwischen Schirm und Elektrode sowie Defekte bei den Vereinzelungsverfahren beseitigen sollten. Ferner wurden eine Chipbezeichnung und eine neue geteilte Elektrode anvisiert. Ergebnis dieser Optimierung war das neue Design FPI5. Weiterhin wurde neben der Auslegung des FPI5 für das adhäsive Bonden mit SU8 eine Designvariante für das direkte Bonden realisiert. Das direkte Bonden konnte bereits bei den FPI mit zwei beweglichen Reflektorträgern erfolgreich getestet werden und soll nun auf die Designvariante mit nur einem beweglichen Reflektorträger übertragen werden. Außerdem wurde eine Überprüfung der SU8-Bondfestigkeit durchgeführt. Dabei konnte nachgewiesen werden, dass die bis dato benutzten Bondparameter nicht das Optimum bezüglich der Bondfestigkeit darstellen, da in Testverbunden mit veränderten Bondparametern bis zu 50 % höhere Bondfestigkeiten erreicht wurden. / This work presents a new design type of the older well known tunable micromachined Fabry-Pérot filter (FPI4). Compared to the previous system the new design (FPI5) aimed to avoid the problems as sticking, short circuit between the shield and the electrode as well as the malfunction in dicing and separation. Furthermore an identification mark and a new separated electrode were to be improved. The conclusion of this optimization was the new Design FPI5. The whole geometry was in addition to the adhesive bonding with SU8 moreover designed for the direct bonding, which was successfully verified in the FPI design with two moveable reflector carriers. Additionally a verification of the bonding strength at different bonding parameters was done. This verification showed that a 50 % higher bonding strength could be achieved by using the new bonding parameters in comparison to the normally used bonding parameters.
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Characterisation and optimisation of the variable frequency microwave technique and its application to microfabricationAntonio, Christian, n/a January 2006 (has links)
The benefits of microwave technology in materials processing is well documented and
researched. It offers many potential advantages over conventional processing such as
rapid heating, faster processing times and more consistent product quality. However the
actual implementation of this technology has been lacking and the benefits have gone
largely unrealised. This is due largely in part to the non-uniform heating obtained in
multimode cavities in conventional microwave processing. Recently, a new processing
method dubbed the Variable Frequency Microwave (VFM) Technique has been
developed to overcome the inherent problems associated with conventional microwave
processing. By sweeping through a bandwidth of frequencies, the limitations observed in
conventional processing, and specifically the problem of heat uniformity, are avoided.
With the increase in research activities in alternative processing methods for new and
current materials that will provide better product quality as well as time and cost savings,
the VFM technique has the potential to rejuvenate interest in microwave processing. This
thesis documents the research work undertaken on the VFM technique with emphasis on
its characterization, optimisation and implementation to suitable applications in particular
in the upcoming area of Microfabrication.
A commercial Variable Frequency Microwave with an operating bandwidth of 2.5-8.0
GHz was investigated through modelling and experimental work to determine the energy
distribution within a multimode cavity and to provide an insight of the mechanisms of the
method. Modelling was found to be an efficient and cost-effective tool to simulate VFM
and to examine the reported advantages of this new technique. Results obtained confirm
the superiority of the VFM method over the conventional fixed-frequency processing
showing a marked improvement in the heating uniformity achieved. Quantitative
analysis of the three major VFM parameters that influence heat uniformity - Sweep Rate,
Bandwidth and Central Frequency - indicate that although slight variation in heat
uniformity was observed when changing these parameters, these variations are only small
which implies that the VFM technique is quite insensitive to changes in the parameters
making it quite a robust system. An analytical model of the Variable Frequency
Microwave technique was developed and it was found that the heating uniformity could
be further optimised using a sweep rate that varies as the inverse of the frequency squared
(weighted-sweep).
In this study, VFM Technique was successfully extended to the Micro-Electro-
Mechanical Systems (MEMS) industry as an alternative method for the processing of a
polymer system - negative-tone SU8 photoresist - which is gaining widespread use in
Microfabrication. The VFM method was compared to conventional hotplate curing as
well as a new hybrid curing method introduced in this work and the product quality
assessed optically and by thermal analysis. Results from this work indicate that the
Variable Frequency Microwave technique is a viable alternative to the conventional cure
currently used in practice. With proper optimisation of the VFM parameters, VFM was
found to provide samples that are comparable or better than conventionally cured samples
in terms of properties and microstructure quality. Using the VFM method, enhancement
in cure rates and drying rates, which are described by others as microwave effects,
were observed and investigated. A significant increase on the degree of cure of up to
20% greater than conventional cure was observed when VFM was utilized and an
apparent enhancement in solvent evaporation in the thin SU8 films observed.
Experiments undertaken show that microwaves irradiation can enhance diffusion rates of
cyclopentanone in the SU8 system by approximately 75-100%. The findings signify that
SU8 curing at lower temperatures or rapid curing are possible and long drying times
could be reduced significantly thus alleviating many of the problems associated with
conventional thermal curing.
Outcomes of this study demonstrate the ability of the new VFM technique to provide
uniform heating which is essential for materials processing. Its application to the
emerging field of Microfabrication exhibits its unique advantages over conventional
curing methods and establishes itself to be a versatile and robust processing tool. The
experimental observations made under microwave irradiation are further proof of the
existence of specific microwave effects which is one of the most debatable topics in the
Microwave processing field. A mechanism based on the Cage Model by Zwanzig [1983]
was put forward to explain the increase in transport rates.
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Etude et développement d'une plateforme microfluidique dédiée à des applications biologiques. Intégration d'un actionneur magnétique sur substrat soupleFulcrand, Remy 20 November 2009 (has links) (PDF)
Les mutations profondes observées au cours des vingt-cinq dernières années dans le monde de l'électronique ont actuellement cours en biologie, en partie grâce aux biotechnologies. Le concept communément appelé "laboratoire sur puce" (Lab-On-Chips, LOC) doit son essor à l'effort considérable qui a été mené en matière de développement des technologies de micro-fabrication. Le nombre d'outils technologiques disponibles actuellement pour la fabrication de réseaux microfluidiques est important mais la réalisation de systèmes complexes tridimensionnels reste encore un challenge. Le développement des micro- et nanotechnologies à de nouveaux matériaux comme les polymères, et en particulier la SU-8, a permis d'ouvrir la voie à une intégration plus élaborée telle que nous la présentons dans ce travail de thèse. Nous y exposons la démarche et les détails d'une approche consistant en la conception, la modélisation et la fabrication de dispositifs d'actionnement magnétique intégrés au sein de réseaux microfluidique en SU-8 pour la manipulation de billes magnétiques ; le tout étant élaboré sur un substrat souple de type PET. Le développement des outils de caractérisations des systèmes réalisés a également été présenté. Ils ont permis la mise en place d'un protocole expérimental visant à évaluer et quantifier les différents paramètres électriques, thermiques, fluidiques et magnétiques concourant à obtenir un dispositif LOC efficient dans la circulation de fluides, le piégeage de billes magnétiques, leur transfert d'une zone à un autre et leur orientation guidée vers des canaux privilégiés.
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Study of Multi-domain Vertical Alignment Flexible Liquid Crystal DisplayKuo, Chien-Ting 15 July 2009 (has links)
Multi-domain Vertical Alignment Flexible Liquid Crystal Display based on photolithography and replica-Molding method has been demonstrated. In order to maintain a uniform cell gap between flexible substrate,the microstructures were fabricated with polydimethylsiloxane (PDMS) material by replica-molding method. The microstructures master were designed and fabricated using a photosensitive resin (SU-8) by photolithography. The microstructures of pixel-encapsulated walls enhance the mechanical strength to prevent the liquid crystal molecules flow in the bend state deformations. Besides, the elastomeric material, PDMS, provide weak surface energy and induce vertical alignment for liquid crystal spontanelusly without any surface treatment. The microstructure protrusions made by PDMS can provide multi-domain vertical alignment (MVA) effect with wide viewing angle and high contrast ratio. Therefore, this method could be implemented for achieving multi-domain vertical alignment on a flexible LCD applications. The flexible LCD have great stability reproducibility, durability and good electro-optical performances.
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Développement de transistors à effet de champ organiques et de matériaux luminescents à base de nanoclusters par impression à jet d’encre / Development of organic field effect transistors and luminescent materials based on nanoclusters by inkjet printingRobin, Malo 19 December 2017 (has links)
L'objectif de cette thèse était de démontrer les potentialités de l'impression à jet d'encre pour le pilotage d'une HLED contenant des clusters métalliques phosphorescents dans le rouges, par des transistors organiques à effet de champs. Pour atteindre ce but, le projet a été divisé en deux parties : I) La fabrication et l'optimisation de transistors organiques de type n par photolithographie puis le transfert technologique vers l'impression à jet d'encre. II) Parallèlement au développement des transistors, je me suis attaché à la conception de matériaux hybrides luminescents pour la réalisation d'HLED. Pour la partie transistor, nous avons obtenu une meilleure compréhension des facteurs influençant l'injection de charges mais aussi la stabilité électrique pour un transistor de géométrie grille basse/contacts bas avec le fullerène C60 évaporé. Nous avons démontré que la résistance de contact est d'une part gouvernée par la morphologie du SCO au niveau des électrodes et d'autre part indépendante du travail de sortie du métal. En outre, nous avons vu que la stabilité électrique des transistors est fortement impactée par la nature du contact source et drain. L'optimisation des transistors fabriqués par photolithographie, qui a essentiellement consisté à modifier les interfaces, nous a permis de développer des transistors de type n performants avec des mobilités à effet de champ saturées allant jusqu'à 1,5 cm2/V.s pour une température maximum de procédé de 115 °C. Le transfert vers un transistor fabriqué par impression à jet d'encre a ensuite été effectué. Nous avons ensuite démontré que les morphologies de l'électrode de grille et de l'isolant, fabriqués par impression à jet d'encre, ont un impact négligeable sur les performances des transistors. Pour notre structure imprimée, l'injection de charges aux électrodes S/D est en fait le facteur clé pour la réalisation de transistors performants. Finalement, des matériaux phosphorescents rouges à base de cluster métalliques octaédrique de molybdène ont été développés. Le copolymère hybride résultant présentait un rendement quantique de photoluminescence de 51 %. La réalisation de l'HLED a ensuite été effectuée par combinaison d'une LED bleue commercial et du copolymère dopé avec des clusters octaédriques de molybdène pour des applications possibles en biologie ou dans l'éclairage. / The objective of this thesis was to demonstrate the potentialities of inkjet printing for driving an HLED containing red phosphorescent metallic clusters, with organic field effect transistors. To achieve this goal, the project was divided into two parts: I) The fabrication and optimization of n-type organic transistors by photolithography and then transfer to inkjet printing. II) Parallel to the development of transistors, I focused on designing luminescent hybrid materials for HLED realization. Concerning transistors, we obtained a better understanding of the factors influencing the charge injection but also the electrical stability for bottom gate/ bottom contact geometry transistor with evaporated C60 semiconductor. We have demonstrated that the contact resistance is on the one hand governed by the morphology of the SCO at the electrodes and on the other hand independent of the metal work function. In addition, we have observed that transistors electrical stability of is strongly impacted by the source and drain contact nature. The optimization of photolithography transistors, which essentially consisted of modifying the interfaces, allowed us to develop efficient n-type transistors with saturated field effect mobilities of up to 1.5 cm2/V.s for a maximal process temperature of 115 °C. The technological transfer to inkjet printed transistors was then performed. We then demonstrated that gate electrode and insulator morphologies deposited by inkjet printing, have a negligible impact on transistors performances. For our printed structure, charges injection at the S/D electrodes is in fact the key factor for high performance transistors realization. Finally, red phosphorescent materials based on molybdenum octahedral metal cluster have been developed. The resulting hybrid copolymer showed photoluminescence quantum yield up to 51%. The realization of the HLED was then carried out by combining a commercial blue LED and the copolymer doped with octahedral molybdenum clusters for possible applications in biology or lighting.
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Optimierung und Herstellung von Dualband-Fabry-Pérot-Filtern mit neuartigen SchichtmaterialienGebauer, Christian 20 December 2010 (has links)
In dieser Arbeit wurde die alte Designvariante des Fabry-Pérot-Filters (FPI4) hinsichtlich Performance und Ausbeute untersucht. Zielstellung war eine Optimierung, welche die Probleme wie Sticking, Kurzschluss zwischen Schirm und Elektrode sowie Defekte bei den Vereinzelungsverfahren beseitigen sollten. Ferner wurden eine Chipbezeichnung und eine neue geteilte Elektrode anvisiert. Ergebnis dieser Optimierung war das neue Design FPI5. Weiterhin wurde neben der Auslegung des FPI5 für das adhäsive Bonden mit SU8 eine Designvariante für das direkte Bonden realisiert. Das direkte Bonden konnte bereits bei den FPI mit zwei beweglichen Reflektorträgern erfolgreich getestet werden und soll nun auf die Designvariante mit nur einem beweglichen Reflektorträger übertragen werden. Außerdem wurde eine Überprüfung der SU8-Bondfestigkeit durchgeführt. Dabei konnte nachgewiesen werden, dass die bis dato benutzten Bondparameter nicht das Optimum bezüglich der Bondfestigkeit darstellen, da in Testverbunden mit veränderten Bondparametern bis zu 50 % höhere Bondfestigkeiten erreicht wurden.:ABKÜRZUNGS- UND FORMELVERZEICHNIS VI
1 EINLEITUNG 8
1.1 Motivation 8
1.2 Kapitelübersicht 11
2 DAS FABRY-PEROT-INTERFEROMETER 12
3 DAS ALTE DESIGN FPI4 15
3.1 FPI4 15
3.2 Optimierungspunkte und Schwachstellen 17
4 DAS NEUE DESIGN FPI5 19
4.1 Verhindern von Sticking 20
4.2 Isolator zwischen Schirm und Elektrode 22
4.3 Abdichtfolie für den Sägeprozess 22
4.4 Chipbezeichnung 23
4.5 Elektrodenform 23
4.6 Zusammenfassung des Redesigns 25
5 PROZESSTECHNISCHE REALISIERUNG 27
5.1 FPI5 – Direktbond 27
5.1.1 Oberteil 28
5.1.2 Unterteil 30
5.2 FPI5 – SU8 31
5.2.1 Oberteil 32
5.2.2 Unterteil 34
5.3 Selektive Schichtabscheidung der optischen Schichten 36
6 CHARAKTERISIERUNG DER MUSTER 37
6.1 FPI5 – Direktbond 37
6.1.1 Oberteil 38
6.1.2 Unterteil 40
6.1.3 Beschichtung der optischen Schichten in Jena 42
6.1.4 Zusammenfassung 44
6.2 FPI5 – SU8 47
6.2.1 Oberteil 48
6.2.2 Unterteil 49
6.2.3 Beschichtung der optischen Schichten in Jena 52
6.2.4 Zusammenfassung 54
7 BONDEN DER FPI 57
7.1 Vorversuche zur SU8-Bondfestigkeit 57
7.1.1 Realisierung der Bondmuster 59
7.1.2 Charakterisierung der Bondmuster 60
7.1.3 Vereinzelungstests der Bondmuster 63
7.1.4 Bondfestigkeitsüberprüfung der Bondmuster mit abgerundeten Bondrahmen 64
7.1.5 Bondfestigkeitsüberprüfung der Bondmuster ohne abgerundeten Bondrahmen 67
7.2 Direktbonden der FPI 73
7.2.1 Ablauf des Direktbondens 73
7.2.2 Charaktersierung der Bondmuster 76
7.3 SU8-Bonden der FPI 78
7.3.1 Präparation der SU8-Rahmenstruktur 78
7.3.2 Ablauf des SU8-Bondens 80
7.3.2 Charakterisierung der Bondmuster 81
8 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 83
LITERATURVERZEICHNIS 85
ABBILDUNGSVERZEICHNIS 87
TABELLENVERZEICHNIS 88
ANLAGENVERZEICHNIS 90 / This work presents a new design type of the older well known tunable micromachined Fabry-Pérot filter (FPI4). Compared to the previous system the new design (FPI5) aimed to avoid the problems as sticking, short circuit between the shield and the electrode as well as the malfunction in dicing and separation. Furthermore an identification mark and a new separated electrode were to be improved. The conclusion of this optimization was the new Design FPI5. The whole geometry was in addition to the adhesive bonding with SU8 moreover designed for the direct bonding, which was successfully verified in the FPI design with two moveable reflector carriers. Additionally a verification of the bonding strength at different bonding parameters was done. This verification showed that a 50 % higher bonding strength could be achieved by using the new bonding parameters in comparison to the normally used bonding parameters.:ABKÜRZUNGS- UND FORMELVERZEICHNIS VI
1 EINLEITUNG 8
1.1 Motivation 8
1.2 Kapitelübersicht 11
2 DAS FABRY-PEROT-INTERFEROMETER 12
3 DAS ALTE DESIGN FPI4 15
3.1 FPI4 15
3.2 Optimierungspunkte und Schwachstellen 17
4 DAS NEUE DESIGN FPI5 19
4.1 Verhindern von Sticking 20
4.2 Isolator zwischen Schirm und Elektrode 22
4.3 Abdichtfolie für den Sägeprozess 22
4.4 Chipbezeichnung 23
4.5 Elektrodenform 23
4.6 Zusammenfassung des Redesigns 25
5 PROZESSTECHNISCHE REALISIERUNG 27
5.1 FPI5 – Direktbond 27
5.1.1 Oberteil 28
5.1.2 Unterteil 30
5.2 FPI5 – SU8 31
5.2.1 Oberteil 32
5.2.2 Unterteil 34
5.3 Selektive Schichtabscheidung der optischen Schichten 36
6 CHARAKTERISIERUNG DER MUSTER 37
6.1 FPI5 – Direktbond 37
6.1.1 Oberteil 38
6.1.2 Unterteil 40
6.1.3 Beschichtung der optischen Schichten in Jena 42
6.1.4 Zusammenfassung 44
6.2 FPI5 – SU8 47
6.2.1 Oberteil 48
6.2.2 Unterteil 49
6.2.3 Beschichtung der optischen Schichten in Jena 52
6.2.4 Zusammenfassung 54
7 BONDEN DER FPI 57
7.1 Vorversuche zur SU8-Bondfestigkeit 57
7.1.1 Realisierung der Bondmuster 59
7.1.2 Charakterisierung der Bondmuster 60
7.1.3 Vereinzelungstests der Bondmuster 63
7.1.4 Bondfestigkeitsüberprüfung der Bondmuster mit abgerundeten Bondrahmen 64
7.1.5 Bondfestigkeitsüberprüfung der Bondmuster ohne abgerundeten Bondrahmen 67
7.2 Direktbonden der FPI 73
7.2.1 Ablauf des Direktbondens 73
7.2.2 Charaktersierung der Bondmuster 76
7.3 SU8-Bonden der FPI 78
7.3.1 Präparation der SU8-Rahmenstruktur 78
7.3.2 Ablauf des SU8-Bondens 80
7.3.2 Charakterisierung der Bondmuster 81
8 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 83
LITERATURVERZEICHNIS 85
ABBILDUNGSVERZEICHNIS 87
TABELLENVERZEICHNIS 88
ANLAGENVERZEICHNIS 90
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Conception, réalisation et caractérisation d'inductances et de transformateurs tridimensionnels pour applications RF et microondes / Design, realization and characterization of three-dimensional inductors and transformers for RF (radio frequency) and microwave applicationsBushueva, Olga 07 October 2016 (has links)
La miniaturisation, la fabrication et l'intégration des composants passifs RF constituent des enjeux majeurs actuels, sans oublier le critère du coût de fabrication, très important notamment pour les applications grand public. Les composants passifs tels que les inductances et les transformateurs font l'objet d'un effort de développement permanent pour accroitre leurs performances et réduire la surface occupée. Les travaux décrits dans ce manuscrit s'inscrivent dans ce contexte et visent le développement d'une nouvelle filière technologique permettant la réalisation à faible coût de composants inductifs tridimensionnels à hautes performances. Le travail présenté dans ce mémoire s'articule en quatre chapitres. Le premier chapitre dresse un état de l'art des inductances et des transformateurs intégrés en abordant les principales topologies utilisées, les technologies de fabrication et les applications. Dans le deuxième chapitre, l'étude et l'optimisation des inductances et des transformateurs solénoïdaux est abordée après avoir décrit les origines des pertes limitant les performances. Pour cela, nous avons recours à la simulation électromagnétiques 3D. Dans le troisième chapitre, un problème de caractérisation des composants inductifs à forts coefficients de surtension est soulevé. Après avoir constaté que l'environnement de mesure réduisait artificiellement les performances, quelques solutions sont proposées et vérifiées expérimentalement. Enfin, le dernier chapitre traite de la fabrication et de la caractérisation des composants mis au point. Les meilleures performances mesurées correspondent à un facteur de qualité de 61 à 5,4 GHz pour une inductance de 2,5 nH et un gain maximum disponible de -0,5 dB à -0,39 dB sur la plage 3,8 - 6,5 GHz pour un transformateur 2:2. Ces résultats placent ces composants parmi les meilleures réalisations actuelles. / The miniaturization, fabrication and integration of RF passive components are current major challenges, also taking into account the fabrication cost which is very important especially for consumer applications. Passive components such as inductors and transformers are subject to an ongoing development to improve their performance and reduce the area occupied. The work described in this manuscript is part of that context and target the development of a new technological process allowing the production of low-cost three-dimensional high-performance inductive components. The work presented in this paper is divided into four chapters. The first chapter describes the state of the art of integrated inductors and transformers by addressing the main topologies used fabrication technologies and applications. In the second chapter, the study and optimization of solenoid inductors and transformers is discussed after describing the origins of performance limiting losses. For this, we use the 3D electromagnetic simulation. In the third chapter, the problem concerning the characterization of inductive components with high Q factor is raised. After finding that the measurement environment artificially reduces performance, some solutions are proposed and experimentally verified. Finally, the last chapter discusses the fabrication and characterization of developed components. The best measured performance corresponds to a quality factor of 61 to 5.4 GHz for an inductance value of 2.5 nH and a maximum available gain of -0.5 dB to 0.39 dB over the range from 3.8 to 6.5 GHz for a 2:2 transformer. These results place these components among the best current achievements.
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Conception de microsystèmes à base d'actionneurs en SU8 pour la manipulation de micro-objets en milieu liquide et transfert vers milieu quasi-secLagouge, Matthieu 30 January 2006 (has links) (PDF)
Le développement des technologies microsystèmes a permis l'apparition de composants capables de manipuler et d'effectuer des mesures sur des microobjets, en utilisant des techniques variées. Ces travaux présentent une contribution aux outils de manipulation de microobjets, en s'appuyant sur des actionneurs en résine SU8 et des microcanaux gravés dans le silicium.<br />Le premier système proposé est une microsonde en silicium polycristallin et en résine SU8 dotée d'une pointe, dont la fonction est de descendre dans un microcanal et effectuer des mesures électriques sur des microobjets. Après une phase de conception, un compterendu de la fabrication et des tests sont proposés.<br />Cette première étape permet de poursuivre sur un système d'extraction de microobjets d'un milieu liquide vers un milieu sec. Celuici comporte un système de convoyage diélectrophorétique et un actionneur en résine SU8 et or. La conception, la fabrication, et les tests ont permis finalement de démontrer le potentiel en terme d'automatisation d'un tel microsystème.
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Integration of Micropore and Nanopore Features with Optofluidic Waveguides for Single Particle SensingHolmes, Matthew R. 28 June 2011 (has links) (PDF)
This dissertation outlines the research and development of ground-breaking nanometer sized openings (nanopores) integrated with an on-chip optofluidic platform. This platform represents a significant advancement for single nanoparticle sensing. In this work specifically, the integrated optofluidic platform has been used to electrically and optically filter and detect single nanoparticles using ionic current blockade and fluorescence experiments. The correlation of electrical and optical signal has provided the highest sensitivity single nanoparticle measurements ever taken with integrated optofluidic platforms. The particular optofluidic platform used for this work is an antiresonant reflecting optical waveguide (ARROW). ARROW hollow and solid core waveguides are interference based waveguides that are designed to guide light in low index media such as liquids and gases. Because of this unique guiding property, ARROW hollow cores can be used to sense and analyze low concentrations of single particles. Additionally, because ARROW platforms are based upon standard silicon processing techniques and materials, they are miniature sized (~1 cm2), inexpensive, highly parallelizable, provide a high degree of design flexibility, and can be integrated with many different optical and electrical components and sources. Finally, because of the miniature, integrated nature of the ARROW platform, it has the potential to be incorporated into hand held devices that could provide quick, inexpensive, user-friendly diagnostics. The ARROW platform has been through many revisions in the past several years in an attempt to improve performance and functionality. Specifically, advanced fabrication techniques that have been used to decrease the production time, increase the yield, and improve the optical quality of ARROW platforms are discussed in the first part of this work. These advancements were all developed in order to facilitate the production of high quality integrated nanopores and ARROW platforms. The second part of this work then focuses on the actual integration of micrometer sized openings (micropores) and nanopores in the hollow waveguide section of ARROW platforms for filtering, detecting, and analyzing single nanoparticles. The successes and attempts at achieving these results are the basis of this dissertation of work.
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Conception et intégration "above IC" d'inductances à fort coefficient de surtension pour applications de puissance RFGhannam, Ayad 07 November 2010 (has links) (PDF)
De tous les circuits qui constituent un système radiofréquence complet, la partie radiofréquence apparaît comme un maillon délicat du système. Parmi les nombreuses fonctions radiofréquences, l'amplificateur de puissance (PA) représente un bloc particulièrement critique de la chaîne d'émission, du fait de sa consommation élevée et des forts niveaux des signaux qu'il doit gérer. Il résulte de ces contraintes que les techniques d'intégration utilisées sont généralement complexes et onéreuses, particulièrement pour la réalisation des éléments inductifs des réseaux de pré-adaptation des transistors de puissance, à partir de fils micro-soudés. Les travaux décrits dans ce manuscrit visent ainsi le développement d'une technologie permettant l'intégration faible coût d'inductances planaires de puissance en mesure de remplacer les fils micro-soudés. Ces travaux ont été réalisés en collaboration avec la société Freescale. Les démonstrateurs présentés mettent donc en œuvre la filière LDMOS sur substrat silicium faiblement résistif. Le mémoire est articulé autour de quatre chapitres. Le premier présente un état de l'art de l'intégration des amplificateurs de puissance RF à partir duquel nous définissons la problématique de cette intégration. Dans le deuxième chapitre, nous traitons des différents mécanismes de pertes présents dans les inductances planaires sur silicium ainsi que de leurs origines. Puis, nous posons les bases de leur modélisation électrique et des simulations électromagnétiques 3D qui seront conduites pour leur optimisation. Le troisième chapitre est ensuite consacré à la description et à l'optimisation de la technologie mise en place au sein du LAAS. Elle met en œuvre, sur un plan métallique qui écrante le silicium sur lequel sont intégrés les transistors, une couche de 65 µm de résine époxy SU8 sur laquelle est implémenté un niveau métallique en cuivre de 35 µm d'épaisseur. Des trous métallisés sont aussi réalisés à travers le niveau SU8 pour les contacts élec triques entre les transistors et le niveau Cu supérieur. Enfin, le quatrième et dernier chapitre traite des caractérisations expérimentales des inductances de test réalisées ainsi que des démonstrateurs intégrant ces inductances directement sur la puce de puissance LDMOS. Dans ce dernier cas, des mesures en forts signaux sont aussi présentées. L'intégration "Above-IC" d'un réseau d'inductances parallèles présentant une valeur finale de 0.2nH pour un facteur de qualité de 40 à 2 GHz et de 58 à 5 Ghz, tout en supportant une densité de courant de 1A/mm², permet d'aboutir à une valeur du rendement de 60% pour un amplificateur RF LDMOS de puissance 50W.
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