Dans les transistors MOS avancés, la réalisation de jonctions ultraminces (<15 nm) abruptes et fortement dopées par implantation ionique de dopant reste la voie privilégiée pour l'élaboration des extensions source/drain (S/D). Cependant, au cours du recuit d'activation, cette méthode s'accompagne de la formation de défauts étendus de type interstitiel et d'agglomérats défauts-dopants qui sont à l'origine de problèmes majeurs tels que la diffusion accélérée et transitoire (TED) des dopants et la dégradation des propriétés électriques des jonctions. L'objectif de cette thèse a été de modéliser de façon globale ces différents phénomènes physiques afin de prédire la distribution des dopants dans les extensions S/D. Pour ce faire, nous avons d'abord simulé la croissance compétitive de type maturation d'Ostwald que se livrent ces défauts au cours du recuit et nous l'avons couplée à la diffusion des dopants, notamment dans les cas d'intérêt technologique, lorsque l'étape d'implantations à forte dose cause la formation d'agglomérats défauts-dopants engendrant une immobilisation et une inactivation partielle du dopant dans le silicium. Nous avons ensuite étendu les modèles développés dans le silicium aux cas de nouveaux matériaux tels que le SOI (Silicon-On-Insulator) ou le SiGe (alliage silicium/germanium). Enfin, les modèles élaborés et calibrés pour la fabrication des jonctions ultra-fines ont été validés en simulant électriquement les technologies industrielles en développement à STMicroelectronics-Crolles : C65 SOI et SiGe 45, avec une attention particulière aux effets de petites géométries tels que le SCE (Short Channel Effects) et le DIBL (Drain-Induced Barrier Lowering).

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Dans le cadre de la réduction des dimensions des technologies CMOS, le module de jonction apparaît comme un point bloquant pour l'amélioration des performances. En particulier, la hauteur de barrière entre le siliciure et le silicium limite le courant passant du transistor. Cette thèse adresse spécifiquement la problématique du contrôle de la hauteur de barrière suivant deux directions. D'une part, nous étudions l'intérêt d'une modification du métal formant le siliciure. D'autre part, nous évaluons le potentiel des techniques de ségrégation de dopants pour la modulation de la hauteur de barrière. Dans un premier temps, nous démontrons les difficultés liées à l'intégration des siliciures de type n (ErSi). Par ailleurs, nous mettons en évidence le fort potentiel du siliciure de platine (PtSi). En effet, ce matériau présente une stabilité thermique supérieure au siliciure de référence (NiSi) et montre une faible barrière à l'injection de trous. De plus, nous montrons que les techniques de ségrégation de dopants permettent d'obtenir de faibles hauteurs de barrières pour l'injection des électrons. Le PtSi apparaît donc comme un candidat à fort potentiel pour les futures technologies CMOS. Après avoir montré les inconvénients majeurs posés par l'intégration auto-alignée du PtSi grâce au procédé standard par eau régale, nous proposons une nouvelle méthode de retrait sélectif basée sur la transformation du métal non réagi en un germaniure facilement retiré par des chimies conventionnelles. En conclusion, nous intégrons le PtSi dans un procédé de fabrication industriel afin de démontrer des performances électriques à l'état de l'art des technologies CMOS les plus avancées.

When and how life first emerged on the Earth is an area of intense research. Signs of the first life on Earth, including morphological fossils, are scarce and hard to interpret. An alternative approach is to study organic biomarkers, which are molecular fossils commonly considered as bona fide biosignatures. The main objective of the project is to develop an approach for analysis of single oil-bearing fluid inclusions and most importantly the detection of organic biomarkers in these inclusions. Analysis of oil-bearing fluid inclusions is advantageous since the inclusions may provide an uncontaminated sample source of Precambrian hopanes and steranes, which are key biomarkers for tracing the early evolution of life on Earth. Due to the presence of several inclusion generations, single inclusion analysis is desired in order to constrain biomarkers to specific inclusions. Time-of-flight secondary ion mass spectrometry (ToF-SIMS) could be an excellent tool for analysis of these types of samples. The development of the approach for analysis of single oil-bearing inclusions was done in a two-step process; i) a number of crude oils were analysed with ToF-SIMS and gas chromatography mass-spectrometry (GC-MS) to facilitate interpretation of ToF-SIMS spectra of these types of samples and, ii) a procedure that combines micrographs with ion etching and ToF-SIMS analysis was developed for analysis of inclusions. The feasibility of the technique was demonstrated for oil inclusions from the Siljan impact crater in which hopanes and steranes where detected. Single oil-bearing fluid inclusions trapped in mid-Proterozoic sandstones from Northern Australia were subsequently analyzed, and steranes and hopanes were detected in these inclusions. If applied on older inclusions this approach may help answer some of the questions regarding the emergence and evolution of life on Earth, and if applied on extraterrestrial samples, also the possibility of life on other planets and moons. / Livets uppkomst och tidiga utveckling på jorden är ett hett forskningsfält. Hur och när livet och dess olika domäner (arkéer, bakterier och eukaryoter) uppstod på jorden är fortfarande oklart vilket beror på att de första tecknen på liv, vilka inkluderar morfologiska fossil, spårfossil och isotoper, är få och svåra att tolka. Ett alternativt sätt att studera det tidiga livet är att studera organiska biomarkörer som är organiska molekyler som anses unika för liv. Huvudmålet med projektet är att utveckla en metod som kan detektera organiska biomarkörer i enskilda oljebärande vätskeinneslutningar. Vätskeinneslutningar, som är små mängder vätska (picoliter) infångad in en sten, är intressanta då de är en potentiell provkälla för prekambriska (äldre än 500 miljoner år) biomarkörer, som hopaner och steraner, vilka används för att utforska livets tidiga utveckling på jorden. Analys av enskilda inneslutningar är emellertid oftast nödvändigt för att kunna tidsavgränsa biomarkörer. På grund av att de flesta inneslutningar är små (10 µm i diameter) är det inte möjligt att analysera en enskild vätskeinneslutning med standardtekniken gaskromatografi-masspektrometri (GC-MS). Time-of-flight secondary ion mass spektrometri (ToF-SIMS) med sin höga känslighet, höga massupplösning och kapacitet för 2D-representation av analysdata och djupprofilering av prover är en utmärkt teknik för analys av enskilda inneslutningar. Metoden för analys av enskilda inneslutningar utvecklades i två steg. Först analyserades ett antal råoljor med ToF-SIMS och GC-MS för att underlätta förståelsen av ToF-SIMS-spektra från dessa typer av prover. Därefter utvecklades en metod som bestod av mikroskopering för att lokalisera inneslutningen, jonetsning för att öppna inneslutningen och ToF-SIMS analys av det exponerade innehållet. Metoden testades framgångsrikt på enskilda inneslutningar i hydrotermala vener av flusspat och kalcit i ordovicisk (488-443 miljoner år sedan) kalksten. Därefter användes den utvecklade metoden för att analysera enskilda vätskeinneslutningar i 1,43 miljarder år gammal sandsten från norra Australien, i vilka hopaner och steraner detekterades. De detekterade steranerna visar att trots att havet under denna tid var syrefritt existerade det lokala syrerika miljöer där eukaryoter kunde överleva. Om den utvecklade metoden används på ännu äldre inneslutningar, vilka har daterats till 3,2 miljarder år, kan den komma att svara på några de mest fundamentala frågorna kring livets uppkomst och tidiga utveckling. Om metoden används på utomjordiska prover kan den svara på frågan om det finns liv på andra planeter eller månar. / At the time of the doctoral defense, the following papers were unpublished and had a status as follows: Paper 3: Manuscript. Paper 4: Submitted.

By an improved understanding of Mg-doped GaN through an exhaustive review of current limitations, increased control over the material was achieved by addressing several of these issues. To address the issues of the memory effect, low sticking coefficient and high vapor pressure of Mg, a new Mg dopant source was implemented, characterized and modeled for p-type doping of GaN. The device enhanced the sticking coefficient of Mg by energizing the outgoing Mg flux, and also allowed the first reported demonstration of an abrupt junction between two non-zero Mg concentrations and a graded Mg-doped GaN film. The significant compensation of Mg acceptors at high dopant concentrations was used advantageously to develop a new ex situ resistivity analysis technique using the energy distributions of SIMS to characterize doping of buried layers. The new technique was used to identify the barrier between conductive and resistive Mg doping for increased Mg concentration, which was then used to optimize Mg-doped GaN. Because Mg doping exhibits a dependence upon the growth regime, a new growth and regime characterization technique was developed using specific RHEED intensity responses to repeat growth conditions. During the development of this technique, a new surface kinetics growth model for III-nitrides was discovered based on DMS observations, which suggests preferential buildup of the metal bilayer before growth begins with an unfamiliar cation-anion exchange process initially upon metal shutter opening. Using the new RHEED growth and regime characterization technique, a new growth technique called metal modulated epitaxy (MME) was developed to increase repeatability, uniformity and smoothness. The MME technique was enhanced with a closed-loop control using real-time feedback from RHEED transients to control shutter transitions. This enhancement, called smart shuttering, led to improved growth rate and further improvement of surface roughness and grain size, which were repeatable within low percentages. Effects of smart-shuttering MME were observed with Si, Mg and In during GaN growths. Repeatable Mg-doped GaN was achieved with a variation of less than 8%, and a peak hole carrier concentration of 4.7E18 cm^-3.

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Depuis plus de trente ans, la micro-électronique subit une évolution continue permettant de répondre à une demande croissante en terme de rapidité et de complexité des circuits intégrés. Cette évolution a été rendue possible grâce à la miniaturisation des composants, qui atteint aujourd'hui les limites physiques des matériaux utilisés en technologie CMOS. Parmi les nombreux problèmes et limitations liés à la réduction de la longueur de canal et de l'épaisseur de l'oxyde (effets de canal court, effets quantiques, déplétion de grille, claquage, quasi-claquage, SILC ¿), nous nous sommes centrés sur la structure PMOS (grille dopée bore), et en particulier sur la réduction de la pénétration du bore depuis la grille vers le substrat, responsable des instabilités de la tension de seuil, et sur l'amélioration de la fiabilité de l'isolant de grille ultra-mince, qui définit sa durée de vie. Un premier chapitre est consacré à une étude bibliographique portant sur les solutions technologiques actuelles répondant à ce problème, et il apparaît intéressant d'utiliser d'une part une grille déposée amorphe, et d'autre part d'introduire de l'azote à l'interface grille/oxyde. A partir de là, nous proposons une alternative technologique qui consiste à développer une grille de 200 nm d'épaisseur à base de silicium dopé azote (NIDOS) déposé amorphe à partir de disilane Si2H6 et d'ammoniac NH3. Un second chapitre concerne l'élaboration des films de NIDOS de 200nm, ainsi qu'à leur caractérisation électrique et mécanique. Nous montrons que la grille doit être composée d'une structure bi-couche comprenant 5nm de NIDOS et 195 nm de silicium afin de minimiser la résistivité totale de la grille. Dans un troisième chapitre, nous sommes intéressés au dopage bore par implantation ionique, et nous avons mis en évidence une forte réduction de la diffusion du bore dans les films de NIDOS. A partir de là, le NIDOS se présente comme une s olution intéressante afin de préserver l'intégrité de l'oxyde, et par là même la pénétration du bore dans le substrat. La fiabilité d'une structure capacitive polySi (P+)/NIDOS(5nm)/SiO2(4.5nm)/Si est étudiée dans un quatrième chapitre. Nous montrons électriquement d'une part le rôle de barrière à la diffusion du bore joué par le NIDOS et des résultats prometteurs en terme de tenue au claquage (Qbd=60C/cm_ à 0.1 A/cm_), et d'autre part des effets de déplétion de grille importants (>20%). Ce dernier point pourrait être amélioré en envisageant un recuit supplémentaire par RTP, ou bien en développant une grille dopée bore in-situ.

The present work is the fourth (and final) contribution to an inter-laboratory collaboration that was planned at the 3rd International Summit on Organic Photovoltaic Stability (ISOS-3). The collaboration involved six laboratories capable of producing seven distinct sets of OPV devices that were degraded under well-defined conditions in accordance with the ISOS-3 protocols. The degradation experiments lasted up to 1830 hours and involved more than 300 cells on more than 100 devices. The devices were analyzed and characterized at different points of their lifetimes by a large number of non-destructive and destructive techniques in order to identify specific degradation mechanisms responsible for the deterioration of the photovoltaic response. Work presented herein involves time-of-flight secondary ion mass spectrometry (TOF-SIMS) in order to study chemical degradation in-plane as well as in-depth in the organic solar cells. Various degradation mechanisms were investigated and correlated with cell performance. For example, photo-oxidation of the active material was quantitatively studied as a function of cell performance. The large variety of cell architectures used (some with and some without encapsulation) enabled valuable comparisons and important conclusions to be drawn on degradation behaviour. This comprehensive investigation of OPV stability has significantly advanced the understanding of degradation behaviour in OPV devices, which is an important step towards large scale application of organic solar cells. / Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG-geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.

La corrosion des gaines de crayons combustible, en alliage de zirconium, limite la durée de vie des crayons dans les réacteurs à eau légère. Les industriels ont pour objectif à moyen terme d'augmenter la durée des cycles en réacteur, le nombre de cycles et de soumettre ces gaines à des conditions plus sollicitantes. Dans ce cadre, de nouveaux alliages, notamment le Zr-1%Nb, destinés à remplacer le Zircaloy-4 ont été récemment développés et présentent une résistance accrue à la corrosion en réacteur. Améliorer la compréhension des mécanismes de corrosion de ces alliages est donc un enjeu industriel majeur, pour prédire le comportement à long terme de ces matériaux.<br />L'oxydation de deux familles d'alliages a été étudiée sous vapeur d'eau (pression comprise entre 100 millibars et 100 bars) : les alliages de type Zircaloy, dont la composition est basée sur celle du Zircaloy-4 et ceux de type Zr-x%Nb à différentes teneurs en niobium (0,2 ; 0,4 et 1%). Nos objectifs pour ces deux familles d'alliage étaient de comprendre les différences de réactivité de ces matériaux entre la basse et la haute pression de vapeur d'eau, en estimant les variations de la vitesse avec cette variable et l'influence de chaque élément d'addition sur la vitesse. Pour les alliages au niobium, une analyse approfondie de la ségrégation du niobium en surface a également été menée.<br />Au cours de ce travail, une thermobalance à suspension magnétique a été développée et mise en œuvre pour suivre in-situ l'oxydation à haute pression (jusqu'à 50 bars). Cette expérimentation est, à notre connaissance, unique en son genre. Au cours de cette étude, un large domaine de pression a ainsi été balayé en associant expérimentations en thermobalance (0,1-10 bars) et en autoclave (10-100 bars).<br />Les couches d'oxyde formées ont ensuite été caractérisées par différentes techniques telles que le MEB, le MET-HR, la DRX, l'ESCA, la marco- et microphotoélectrochimie (MPEC et mPEC), le SIMS après échange isotopique en H₂¹⁸O.<br />Pour les alliages de la famille du Zircaloy, nous avons confirmé le rôle prépondérant des précipités Zr(Fe,Cr)₂ sur la résistance à la corrosion des gaines, et validé la croissance de la vitesse d'oxydation du zirconium quasi-pur avec la pression partielle de vapeur d'eau. A l'opposé de la très grande stabilité cinétique du Zircaloy-4, dont la vitesse est indépendante de la pression de vapeur d'eau et donc contrôlée par la diffusion de l'oxygène dans la couche, nos résultats nous ont conduits à proposer une étape limitante de réaction d'interface dans le cas du zirconium pur, associée à une forte dégradation de la couche liée à une croissance des grains catalysée par la vapeur d'eau, à l'origine des décohésions entre des amas de cristallites. Les précipités Zr(Fe,Cr)₂ , au travers de la dissolution du fer dans la matrice de zircone environnante, pourraient, en stabilisant la zircone quadratique, assurer l'intégrité de la couche.<br />Pour les alliages Zr-x%Nb et plus particulièrement pour l'alliage Zr-1%Nb, la vitesse d'oxydation est dépendante de la pression partielle de vapeur d'eau. A cela s'ajoute un accroissement sensible de la ségrégation en niobium à la surface, mise en évidence par ESCA, sous la forme Nb₂O₅, mise en évidence par MPEC. La vitesse d'oxydation et la ségrégation en niobium montrent toutes deux une dépendance homographique en fonction de la pression. L'originalité de l'exploitation de ces résultats réside essentiellement dans la proposition d'un mécanisme simple prenant à la fois en compte la ségrégation et l'oxydation. Une étape limitante de diffusion des ions hydroxydes adsorbés dans la couche externe de l'oxyde permet de décrire la majorité des résultats expérimentaux obtenus sur les alliages Zr-x%Nb.

LIMA, Cândice Camelo. Aplicação das Farinhas de Linhaça (Linum usitatissimum L.) e Maracujá (Passiflora edulis Sims f. flavicarpa Deg.) no Processamento de Pães com Propriedades Funcionais. 2007. 148 f. : Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências Agrárias, Departamento de Tecnologia de Alimentos, Fortaleza-CE, 2007 / Submitted by Nádja Goes (nmoraissoares@gmail.com) on 2016-06-01T12:41:18Z No. of bitstreams: 1 2007_dis_cclima.pdf: 988233 bytes, checksum: 61b6ebae5003a46d0973ccc4ede61a5b (MD5) / Approved for entry into archive by Nádja Goes (nmoraissoares@gmail.com) on 2016-06-01T12:42:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_dis_cclima.pdf: 988233 bytes, checksum: 61b6ebae5003a46d0973ccc4ede61a5b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-01T12:42:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_dis_cclima.pdf: 988233 bytes, checksum: 61b6ebae5003a46d0973ccc4ede61a5b (MD5) Previous issue date: 2007 / In the last decades, there is a growing in the interest research and consume foods product with functional properties. This happening due the public knowledge of these product’s benefits. The flaxseed (Linum usitatissimun L.) has been considerated a functional ingredient of great importance. This importance is due its functional combinations such as linolenic acid, lignans and fibers that are potentially beneficial to our health. Several researches evidence the positive effects of adding flaxseed to the food to the combat and prevention of many diseases, for example: cancer, constipation, menopause, disease cardiovascular, among others. The passion fruit flour has demonstrated its ability to reduce the bad cholesterol (LDL) and to increase the good cholesterol (HDL). Therefore, the passion fruit flour has been pointed out as an auxiliary in the treatment of diabetes and weight reduction. Thus, this research work has the purpose of developing bread with functional characteristics. We have formulated four experiments. The first one, the standard bread (FP), without the addition of flaxseed and passion fruit flour. In the other three experiments have received 3% of fiber food (fruit passion flour) and additionally 4% (FML4), 7% (FML7) and 10% (FML10) of flaxseed flour. The experiments were evaluated over their physic, chemical, physic-chemical, sensorial, microbiological and rheologic characteristics. They were put under sensorial tests to prove the global acceptance, acceptance for the attributes of purchasing intention. The data were statically investigated through descriptive analysis and variance analysis (ANOVA) and the Tukey test for comparison of the averages, using the significance level of 5% (p≤0,05). The most noteworthy modifications in the composition of the bread that were added flaxseed flour were verified into values of proteins, lipids, calories, fibers and carbohydrates. The acceptability of the bread was evaluated by 60 volunteers by the attribution of flavor, taste, texture, residual taste, smoothness, and general reception and purchase intention. These evaluations were made by hedonic scale and the ideal scale to value aroma, taste, texture and residual taste. All analyzed results had received hedonics values in the range and a global acceptance. The outcome of purchasing intention suggested that the volunteers have shown more interest to the bread FML4 and FML7. The addition of flaxseed flour and passion fruit flour has promoted a significant increase on the fiber amount, turning the bread with high amount of fiber food / Os benefícios do consumo de produtos alimentícios com propriedades funcionais vêm aumentando e desenvolvendo interesse nas últimas décadas em muitos pesquisadores e consumidores. A linhaça (Linum usitatissimum L.) tem sido considerada um ingrediente funcional de grande importância por conter combinações funcionais como o ácido linolênico (ALA), lignanas e fibras. Diversas pesquisas evidenciam os efeitos positivos da alimentação acrescentada com linhaça no tratamento e prevenção de muitas enfermidades como: doenças cardiovasculares, câncer, artrite, sintomas indesejáveis da menopausa, constipação, entre outras. A farinha do maracujá vem demonstrando possuir a capacidade de reduzir o chamado “mau colesterol” (LDL) e aumentar o “bom colesterol” (HDL), sendo indicada como auxiliar no tratamento do diabetes e redução de peso. Assim este trabalho teve como objetivo desenvolver um produto de panificação com características funcionais. Foram elaboradas quatro formulações de pão de forma, sendo uma formulação padrão, sem adição das farinhas de linhaça e maracujá (FP) e três substituindo-se parcialmente a farinha de trigo por percentuais de farinha de linhaça 4% (FML4), 7% (FML7) e 10% (FML10), e todas com adição de 3% de fibra alimentar (farinha de maracujá). As amostras foram avaliadas quanto às suas características físicas, químicas, físico-químicas, reológicas, sensoriais e microbiológicas. Foram submetidos a testes sensoriais de aceitação global, aceitação por atributos e intenção de compra. Os dados foram analisados estatisticamente através de análise descritiva, análise de variância (ANOVA) e teste de Tukey para comparação das médias, utilizando nível de significância de 5% (p≤0,05). As modificações mais significativas na composição dos pães com adição de farinha de linhaça e farinha de maracujá foram verificadas nos teores de proteínas, lipídios, carboidratos, fibras e valores calóricos. A aceitabilidade dos pães foi avaliada por 60 provadores, quanto ao aroma, textura, sabor, sabor residual, aceitação geral e intenção de compra através da escala hedônica e escala do ideal para avaliar aroma, maciez, sabor e sabor residual. Todas as formulações analisadas receberam valores hedônicos na faixa e aceitação em todas as variáveis. Os resultados de intenção de compra sugeriram que os consumidores tiveram maior interesse nos pães FML4 e FML7. A adição da farinha de linhaça e farinha de maracujá provocou aumento significativo nos teores de fibras, tornando os pães com alto teor de fibra alimentar