Wafer-scale detachable monocrystalline Germanium nanomembranes for the growth of III-V materials and substrate reuse

Germanium (Ge) is increasingly used as a substrate for high-performance optoelectronic, photovoltaic, and electronic devices. These devices are usually grown on thick and rigid Ge substrates manufactured by classical wafering techniques. Nanomembranes (NMs) provide an alternative to this approach while offering wafer-scale lateral dimensions, weight reduction, limitation of waste, and cost effectiveness. Herein, we introduce the Porous germanium Efficient Epitaxial LayEr Release (PEELER) process, which consists of the fabrication of wafer-scale detachable monocrystalline Ge NMs on porous Ge (PGe) and substrate reuse. We demonstrate monocrystalline Ge NMs with surface roughness below 1 nm on top of nanoengineered void layer enabling layer detachment. Furthermore, these Ge NMs exhibit compatibility with the growth of III-V materials. High-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) characterization shows Ge NMs crystallinity and high-resolution X-ray diffraction (HRXRD) reciprocal space mapping endorses high-quality GaAs layers. Finally, we demonstrate the chemical reconditioning process of the Ge substrate, allowing its reuse, to produce multiple free-standing NMs from a single parent wafer. The PEELER process significantly reduces the consumption of Ge during the fabrication process which paves the way for a new generation of low-cost flexible optoelectronics devices.Comment: 17 pages and 6 figures along with 3 figures in supporting informatio

Sondage urinaire intermittent (indications et prise en charge du malade)

CAEN-BU Médecine pharmacie (141182102) / SudocLYON1-BU Santé (693882101) / SudocSudocFranceF

Réseau de suivi "MOnitoring LOcal des échanges NAppe Rivière" du bassin de l’Orgeval: Fonctionnement hydrogéophysique des interfaces nappe-rivière et conséquences sur la ressource en eau

International audienceLa compréhension de la variabilité spatio-temporelle des processus physiques influençant latempérature de l’eau et de ses flux de chaleur associés à l’interface nappe-rivière est importante pourmieux appréhender le fonctionnement biogéochimique et écologique.Un cas synthétique est développé pour caractériser le comportement de l’interface nappe-rivièresoumis à des forçages météorologiques et hydrologiques. De plus, la sensibilité des échangesnappe-rivière à diverses propriétés hydrodynamiques et thermiques, représentatives d’un largeéventail de lithofaciès allant de l’argile au gravier a été quantifiée. Le régime thermique du systèmenappe-rivière est déterminé par deux cycles pseudo-périodiques : le cycle annuel et le cycle diurne.Les résultats mettent en évidence que les facteurs ayant le plus d’impact sur les flux de chaleursont : 1) les conditions météorologiques, puis la perméabilité du milieu poreux. Selon les valeurs de perméabilité, il existe deux régimes thermiques : pour les valeurs élevées, les flux advectifsprévalent clairement, tandis que pour les valeurs inférieures à 10−6 m.s−1, les flux conductifs sontprédominants. La profondeur thermiquement active varie entre 0,2 et 6 m. Cette profondeur estréduite dans les systèmes nappe-rivière exfiltrant.Le bassin versant des Avenelles dispose d’un réseau de mesures hydrogéophysiques hautefréquence comportant 5 stations de suivis des échanges nappe-rivière. Ce réseau a été remis en état etsuivi pendant toute cette phase du PIREN-Seine. De nombreuses améliorations ont été apportées afind’assurer l’étanchéité des stations, la diminution des impacts de prélèvements biogéochimiques et letraitement des données. Un site internet a été mis en place afin d’améliorer le traitement des données.Les données haute-fréquence récoltées entre 2012 et 2015 ont été utilisées afin d’inverser les propriétés hydrodynamiques et thermiques des milieux poreux constituant l’interface nappe-rivière desstations MOLONARI en utilisant la chaleur comme traceur des écoulements. Puis, des simulationshydro-thermiques sur la période (2012-2015) ont été conduites afin de quantifier les flux d’eau et lesflux de chaleur.Les résultats du modèle montrent un très bon accord entre les valeurs de températures simuléeset observées à différentes profondeurs de la ZH avec des critères statistiques satisfaisants. Lesrésultats montrent une grande variabilité spatio-temporelle des échanges nappe-rivière au droitdes cinq stations MOLONARI. Les résultats obtenus ont permis également de réviser le schémade fonctionnement hydrogéologique du bassin. En conclusion, les résultats montre que les fluxd’eau d’échange nappe-rivière sont très faible dans le Nord du bassin. Dans le centre du bassin et àl’exutoire, les échanges principaux sont entre la zone colluvionaire et la rivière. Les échanges avec lanappe de la Brie semblent se réaliser via la zone colluvionaire. Les variabilités des flux de chaleurobservées sont principalement liés aux différences de couvert végétal, à la composition de la zonehyporhéique et aux pompages anthropiques.Au cours de la prochaine phase du PIREN-Seine, les données des stations MOLONARI acquisesdepuis 2015 seront utilisées afin de réduire l’incertitude, d’améliorer l’identifiabilité des paramètreset d’augmenter notre compréhension de la réactivité hydrodynamique et thermique de l’interfacenappe-rivière. La variation des flux d’eau et de chaleur pendant les événements extrêmes serontétudiés. De plus, un lien entre ces modèles et les mesures biogéochimiques présentées dans lechapitre 5 sera fait lors de la phase VIII du PIREN-Seine.Une fois cette étape réalisée, un changement d’échelle sera réalisé afin d’assurer la continuitéde flux entre l’échelle des MOLONARI simulée avec METIS et l’échelle du bassin modélisée avecCAWAQS. Le modèle des écoulements du bassin versant des Avenelles sera reparamétrés avec cesrésultats

Réseau de suivi "MOnitoring LOcal des échanges NAppe Rivière" du bassin de l’Orgeval: Fonctionnement hydrogéophysique des interfaces nappe-rivière et conséquences sur la ressource en eau

International audienceLa compréhension de la variabilité spatio-temporelle des processus physiques influençant latempérature de l’eau et de ses flux de chaleur associés à l’interface nappe-rivière est importante pourmieux appréhender le fonctionnement biogéochimique et écologique.Un cas synthétique est développé pour caractériser le comportement de l’interface nappe-rivièresoumis à des forçages météorologiques et hydrologiques. De plus, la sensibilité des échangesnappe-rivière à diverses propriétés hydrodynamiques et thermiques, représentatives d’un largeéventail de lithofaciès allant de l’argile au gravier a été quantifiée. Le régime thermique du systèmenappe-rivière est déterminé par deux cycles pseudo-périodiques : le cycle annuel et le cycle diurne.Les résultats mettent en évidence que les facteurs ayant le plus d’impact sur les flux de chaleursont : 1) les conditions météorologiques, puis la perméabilité du milieu poreux. Selon les valeurs de perméabilité, il existe deux régimes thermiques : pour les valeurs élevées, les flux advectifsprévalent clairement, tandis que pour les valeurs inférieures à 10−6 m.s−1, les flux conductifs sontprédominants. La profondeur thermiquement active varie entre 0,2 et 6 m. Cette profondeur estréduite dans les systèmes nappe-rivière exfiltrant.Le bassin versant des Avenelles dispose d’un réseau de mesures hydrogéophysiques hautefréquence comportant 5 stations de suivis des échanges nappe-rivière. Ce réseau a été remis en état etsuivi pendant toute cette phase du PIREN-Seine. De nombreuses améliorations ont été apportées afind’assurer l’étanchéité des stations, la diminution des impacts de prélèvements biogéochimiques et letraitement des données. Un site internet a été mis en place afin d’améliorer le traitement des données.Les données haute-fréquence récoltées entre 2012 et 2015 ont été utilisées afin d’inverser les propriétés hydrodynamiques et thermiques des milieux poreux constituant l’interface nappe-rivière desstations MOLONARI en utilisant la chaleur comme traceur des écoulements. Puis, des simulationshydro-thermiques sur la période (2012-2015) ont été conduites afin de quantifier les flux d’eau et lesflux de chaleur.Les résultats du modèle montrent un très bon accord entre les valeurs de températures simuléeset observées à différentes profondeurs de la ZH avec des critères statistiques satisfaisants. Lesrésultats montrent une grande variabilité spatio-temporelle des échanges nappe-rivière au droitdes cinq stations MOLONARI. Les résultats obtenus ont permis également de réviser le schémade fonctionnement hydrogéologique du bassin. En conclusion, les résultats montre que les fluxd’eau d’échange nappe-rivière sont très faible dans le Nord du bassin. Dans le centre du bassin et àl’exutoire, les échanges principaux sont entre la zone colluvionaire et la rivière. Les échanges avec lanappe de la Brie semblent se réaliser via la zone colluvionaire. Les variabilités des flux de chaleurobservées sont principalement liés aux différences de couvert végétal, à la composition de la zonehyporhéique et aux pompages anthropiques.Au cours de la prochaine phase du PIREN-Seine, les données des stations MOLONARI acquisesdepuis 2015 seront utilisées afin de réduire l’incertitude, d’améliorer l’identifiabilité des paramètreset d’augmenter notre compréhension de la réactivité hydrodynamique et thermique de l’interfacenappe-rivière. La variation des flux d’eau et de chaleur pendant les événements extrêmes serontétudiés. De plus, un lien entre ces modèles et les mesures biogéochimiques présentées dans lechapitre 5 sera fait lors de la phase VIII du PIREN-Seine.Une fois cette étape réalisée, un changement d’échelle sera réalisé afin d’assurer la continuitéde flux entre l’échelle des MOLONARI simulée avec METIS et l’échelle du bassin modélisée avecCAWAQS. Le modèle des écoulements du bassin versant des Avenelles sera reparamétrés avec cesrésultats

Stratégie de calibration et modélisation de l’hydrosystème du bassin versant des Avenelles

National audienc

Long-term assessment of water and heat stream-aquifer exchanges in Avenelles Critical Zone Observatory, France (2013-2020)

International audienceAccurately quantifying surface-subsurface water and energy fluxes is challenging because of a myriad of morphological and physical factors subject to spatial and temporal variability. In this scope, we present here a new understanding of the stream-aquifer interface functioning, shifting from a pure hydrological characterization towards an approach that accounts for hydrology and thermal processes based on a combination of field methods and modelling tools. Four stream- aquifer Local Monitoring Stations (SA-LoMoS) have been deployed along the hydraulic corridor of the Avenelles Critical Zone Observatory (CZO) to monitor the pressure and the temperature in the stream, the hyporheic zone and the underlying aquifer. The numerical quantification of water and heat fluxes provided a new lighting of the stream-aquifer interactions of the Avenelles CZO through six complete annual cycl

Long-term assessment of water and heat stream-aquifer exchanges in Avenelles Critical Zone Observatory, France (2013-2020)

International audienceAccurately quantifying surface-subsurface water and energy fluxes is challenging because of a myriad of morphological and physical factors subject to spatial and temporal variability. In this scope, we present here a new understanding of the stream-aquifer interface functioning, shifting from a pure hydrological characterization towards an approach that accounts for hydrology and thermal processes based on a combination of field methods and modelling tools. Four stream- aquifer Local Monitoring Stations (SA-LoMoS) have been deployed along the hydraulic corridor of the Avenelles Critical Zone Observatory (CZO) to monitor the pressure and the temperature in the stream, the hyporheic zone and the underlying aquifer. The numerical quantification of water and heat fluxes provided a new lighting of the stream-aquifer interactions of the Avenelles CZO through six complete annual cycl