A 183 GHz metamorphic HEMT low-noise amplifier with 3.5 dB noise figure

This paper presents a 183 GHz low-noise amplifier (LNA), designed primarly for water vapor detection in atmosphere. The LNA requirements were defined by MetOp Second Generation (MetOp-SG) Microwave Sounder, Microwave Imager and Ice Cloud Imager instruments. MetOp-SG is the European contribution to operational meteorological observations from polar orbit. This LNA advances the current state-of-the-art for the InGaAs metamorphic high electron mobility transistor (mHEMT) technology. The five-stage common-source MMIC amplifier utilizes transistors with a gate length of 50 nm. On-wafer measurements show a noise figure of 3.5 dB at the operative frequency, about 1 dB lower than previously reported mHEMT LNAs, and a gain of 24±2 dB over the bandwidth 160-200 GHz. The input and output matching are -11 dB and -10 dB, respectively. Moreover, the DC power dissipation at the optimal bias for noise is as low as 24 mW

Refining of metallurgical silicon for crystalline solar cells

International audienceA plasma-retining technique is applied to upgraded metallurgical grade silicon (UMG) to produce solar grade silicon for multi-c silicon ingots at direct costs lower than 15€/kg. Using oxygen and hydrogen as reactive gases injected in the plasma, boron is removed from the material mainly in form of BOH and BO. The boron volatili- Zation time has been reduced to 50 min compared to previous processes, by increasing the temperature of the silicon bath. At the same time, the Al, Ca, C, O concentrations are strongly reduced. From a Íirst batch of puritied UMG Silicon, multi-crystalline ingots (l2kg), wafers (125X125mm2) and solar cells have been produced for an evaluation of this intermediate material. The obtained solar cells gave efticiencies of up to ll.7%. Process development towards an up-scaled pilot equipment is on the Way to further increase the puritication efticiency

Low noise amplifiers for MetOp-SG

We present low-noise amplifiers (LNA) that have been developed in the framework of two pre-qualification ESA projects for frequencies between 54 and 229 GHz for the METOP-SG satellite program. The main goal of these satellites is water vapor detection in atmospheric science and weather forecasting which advances the current state of the art for the metamorphic high electron mobility transistor (mHEMT) technology. The MMIC amplifiers are based on the In0.52Al0.48As/In0.8Ga0.2As/In0.53Ga0.47As heterostructure and utilize transistors with a gate length of 50 nm. On-wafer measurements will be presented for all frequency bands as well as results of packaged LNAs

UV-induced electrical and optical changes in PVC blends

2-Chloro-polyaniline (2-Cl-PANI) in its non-conducting (emeraldine base, EB) form, prepared by a chemical route, was dissolved together with poly-(vinylchloride) (PVC) in THF for casting into thin (10-50 μm) films. Upon exposure to UV radiation, the electrical conductivity of these films increased by more than 4 orders of magnitude (from 10-6 to 10-2 S/cm). This is attributed to the dehydrochlorination of PVC by exposure to energetic photons and subsequent doping of 2-Cl-PANI (i.e. conversion to emeraldine salt, ES) by in situ created HCl. The doped films could be returned to their undoped form by exposure to NH3 vapours. The UV-induced doping/NH3 undoping cycles could be repeated several times. Various spectroscopic techniques were employed to follow the changes in the films upon exposure to UV radiation. The same photo-dehydrochlorination process has also been utilized for optical and/or lithographic purposes by preparing PVC blends containing methyl violet, and acid-base indicator dye. The photo-dehydrochlorination can be effectively sensitized by incorporating hydroquinone into the PVC blends containing methyl violet

Effet getter dans des plaquettes de silicium multicristallin par diffusion de phosphore

The external gettering effect by phosphorus diffusion is used to improve the electrical properties of multicrystalline silicon wafers. After diffusion at 900 °C for 4 h it was found that the effective diffusion lengths $L_{\rm n}$ of minority carriers achieve or overpass the thickness of the wafers. After diffusion at 850 °C for 4 h the improvements are less marked and hydrogenation is needed to obtain the same increase of $L_{\rm n}$. SIMS analysis indicates that the gettered impurities are essentially iron, copper and nickel. Some restricted regions of the wafers are only poorly improved. It was found after chemical etching that these regions contain a high density of subgrain boundaries. The mechanism of the gettering effect used in this work is proposed, taking in account dissolved impurities in the grains and impurities segregated by dislocations. The additivity of the hydrogenation effect might be understood by the neutralisation of the recombination centers related to oxygen atoms segregated by the dislocations.L'effet getter externe par diffusion de phosphore est utilisé pour améliorer les propriétés électriques de plaquettes de silicium multicristallin. Après 4 h à 900 °C les longueurs de diffusion des porteurs minoritaires atteignent ou dépassent l'épaisseur des plaquettes. Après 4 h à 850 °C, les augmentations sont moins spectaculaires et une hydrogénation du matériau est nécessaire pour obtenir un résultat comparable au précédent. Les analyses SIMS indiquent que les impuretés extraites sont surtout du fer, du cuivre et du nickel. Certaines régions du matériau, d'extension limitée, sont toutefois peu améliorées. Elles sont caractérisées par la présence d'un réseau très dense de sous-joints. Une interprétation du mécanisme de l'effet getter observé est proposée faisant intervenir les impuretés métalliques dissoutes et celles ségrégées par les dislocations. L'additivité de l'action de l'hydrogène s'expliquerait par la neutralisation des centres de recombinaison dus à l'oxygène ségrégé par ces défauts

Effet Getter externe par diffusion de phosphore dans des plaquettes de silicium multicristallin. Additivite de l'hydrogenation

SIGLEAvailable from INIST (FR), Document Supply Service, under shelf-number : T 83312 / INIST-CNRS - Institut de l'Information Scientifique et TechniqueFRFranc

Films composites polymère - cristal liquide électrocommandables

L'ajout d'un monomère mésogène à des molécules de cristal liquide permet de conférer au composite formé après polymérisation des propriétés spécifiques. L'influence du réseau polymère sur le comportement électro-optique a été étudiée en utilisant plusieurs monomères dont certains ont été synthétisés et plusieurs cristaux liquides nématiques et cholestériques. Une mise en parallèle entre la morphologie du réseau polymère et la réponse électro-optique a été réalisée (étude de l'influence de l'intensité d'irradiation notamment). La nature des interactions s'exerçant entre les molécules de cristal liquide et le réseau peut aussi expliquer certaines caractéristiques comme la dépendance de la tension de seuil avec la concentration en monomère. Un gonflement du réseau polymère par les molécules de cristal liquide peut être à l'origine d'une déformation du réseau lors de l'application de la tension et peut donc conduire à une détérioration du comportement du composite. Plusieurs types de composites polymère - cristal liquide peuvent être utilisés au sein de vitrages électrocommandables (systèmes réflecteurs, systèmes 'inverses' transparents sans tension et diffusifs sous tension). En offrant la possibilité de moduler le rayonnement lumineux entrant dans une pièce en fonction des conditions extérieures, de tels vitrages permettent de réaliser des gains d'énergie. Les composites utilisant les cristaux liquides cholestériques conviennent particulièrement car ils réfléchissent la lumière incidente. Un élargissement de la bande de réflexion est toutefois nécessaire et a été obtenu. Les paramètres de l'élargissement spectral ont été étudiés et un mécanisme de l'élargissement a été avancé. Une technique d'élaboration de tels vitrages électrocommandables a été mise au point et a permis de réaliser des prototypesAIX-MARSEILLE1-BU Sci.St Charles (130552104) / SudocSudocFranceF

LBIC INVESTIGATION OF PHOSPHORUS GETTERED MULTICRYSTALLINE SILICON WAFERS

In multicrystalline silicon the interaction of dissolved impurities with extended crystallographic defects limits the effective minority carrier diffusion lengths Ln. External gettering by phosphorus diffusion near the surface is used to remove metallic impurities from the bulk of P type silicon wafers. It was found that Ln increases drastically after gettering at 850°C for 120 or 240 mn. SIMS analysis indicates that iron, copper and nickel are accumulated in the phosphorus doped regions and LBIC scan maps at λ = 940 nm indicate that the improvement of Ln results of the neutralization of intragrain and grain boundary recombination centers. It is concluded that phosphorus gettering removes dissolved and segregated impurity atoms

Microencapsulation pour l'autoréparation

Un matériau qui se répare tout seul. Une fissure ou une rayure qui se rebouche elle-même après un impact, comme une blessure pour un être vivant. Le concept d autoréparation ainsi décrit n est plus une idée purement fantaisiste issue de l imagination fertile des chercheurs. De récents travaux prouvent le contraire. Catalyse a choisi de mettre au point un processus d autoréparation par l intégration de microparticules contenant un principe actif liquide, libéré lors son l éclatement. Ce liquide, un monomère, va alors polymériser, rebouchant ainsi la fissure et empêchant sa propagation.L innovation de Catalyse a été d imaginer une formulation autoréparante capable de polymériser directement au contact du milieu extérieur. Les éléments alors mis à disposition par l environnement peuvent être la lumière (rayonnements UV ou visibles), l oxygène, ou l humidité. Les monomères envisagés pour l encapsulation sont alors respectivement un acrylate, TMPTA, ou une époxy (mélangés avec un photoamorceur adapté), l huile de lin (siccative) et un isocyanate trimère de l hexamétylène diisocyanate. L encapsulation des ces quatre composés est étudiée en parallèle et les travaux réalisés sont explicités dans les chapitres 2, 3 et 4 de ce document. Le TMPTA et l huile de lin sont encapsulés par le procédé sol-gel, l époxy et l isocyanate, par polycondensation interfaciale. Les résultats obtenus sont variables d un monomère à l autre, mais dans l ensemble, les résultats sont concluants et montrent d une part, qu il est possible d obtenir des particules contenant un taux de principe actif intéressant et stables dans le temps, et d autre part que suite à l éclatement desdites capsules, le monomère polymérise, assurant ainsi le processus d autoréparation.A material that could repair itself, a crack that can heal itself after an impact, like a wound on the body. The concept of self-healing described is not science fiction created by the crazy imagination of researchers. Recent studies show otherwise. The French company CATALYSE has developed a process of self-healing through the integration of microparticles containing an active liquid ingredient that is released during a crack in the material. The liquid monomer fills the crack, polymerizes and prevents further spread. The innovation of CATALYSE was to imagine a self-repairing formula, which polymerizes when exposed to the outside of the self-contained environment. This includes light (UV or visible rays), oxygen or humidity. The corresponding monomers to be encapsulated are respectively an acrylate (for example TMPTA), an epoxy (mixed with an adapted photoinitiator), linseed oil or diisocyanate (for example an isocyanine trimer or hexamethylene diisocyanate). The encapsulations of these four compounds were studied in parallel and the results are explained in chapters 2, 3 and 4 of this document. The TMPTA and linseed oil are both encapsulated by the sol-gel process, the epoxy and isocyanate, by interfacial polycondensation. The results vary from one monomer to another but the overall results are conclusive. They show that it is possible to obtain a high percentage of the active ingredient and that the particles stay stable over time. Following the bursting of such capsules, the monomer polymerizes and ensures the self-healing process.AIX-MARSEILLE3-Bib. élec. (130559903) / SudocSudocFranceF