Physique

Nombre total de résultats : 249
Pertinence Titre A-Z Plus récents Plus anciens
10 25 50
Année de publication
et

Elaboration et étude des couches minces d'oxydes métalliques

BOUFELGHA Fayssal (En préparation)
Thèse de doctorat

Le sujet de recherche de M F.BOUFELGHA porte sur l'élaboration, la caractérisation et l'étude des relations entre la nanostructure et les propriétés physiques des filmes minces d'oxydes métalliques dopés et purs.Notre objectif est d'établir le lien entre les propriétés visées (électriques et optiques) et le paramètres du procédé de dépôt afin de les optimiser selon les applications visées. Le dopage avec les létaux de transition et/ou terres rares améliore les propriétés électriques et optiques des couches minces. Ces couches peuvent être intégrées au sein de cellules solaire ou dans les diodes électroluminescentes.Après l'études bibliographique, le doctorant va élaborer des couches d'oxydes métalliques sans et avec dopage. Par la suite, il va réaliser les caractérisations physiques (épaisseur, rugosité,...), optiques (photoluminescence et transmittance) et électriques (résistivité). Des simulations numériques permettant de remonter aux indices de réfraction n et k des couches à partir des mesures de réflexion et de transmittance. Enfin, pour la valorisation des résultats, le doctorant va entamer la rédaction de l'article et de la thèse. Voir les détails

Mots clés : couches minces, Oxydes métalliques, Terres rares, Photoluminescence, Transmittance, Cellules solaires

Etude de champs ultrasonores rayonnés dans les solides isotropes :Application à la détection de défauts par déconvolution spatio-temporelleet par ondes longitudinales subsurfaciques

DJERIR Wahiba (2015)
Thèse de doctorat

Le travail présenté dans cette thèse consiste en l’étude de la propagation des ondes ultrasonores dans les solides isotropes et l’application de cette étude à la détection des défauts par déconvolution spatio-temporelle et par ondes longitudinales subsurfaciques (LCR). L’objectif de la 1ère application est de proposer des procédures permettant de déconvoluer les effets de la propagation afin d’identifier celui lié au défaut. Les résultats obtenus sur les signaux simulés et expérimentaux sont très satisfaisants. L'objectif de la deuxième application était la caractérisation de l’onde LCR. Cette onde a été utilisée pour la détection de défauts de surface. L’étude a montré que les ondes LCR étaient sensibles aux défauts surfaciques qui présentent une grande profondeur. Voir les détails

Mots clés : Aluminium, défauts déconvolution, spatio-temporelle, ondes longitudinales subsurfaciques (LCR).

Friction stir welding process improvement through coupling an optimizationprocedure and three-dimensional transient heat transfer numerical analysis

Moustafa BOUKRAA, Nadhir Lebaal, Amina MATAOUI, Abdelhakim Settar, Mouloud Aissani, Nacer Tala-Ighil  (2018)
Publication

The present study deals with the improvement of the Friction Stir Welding process, through the prediction of theoptimal operating conditions, necessary for welding typical Aluminum-Lithium alloy material AA2195-T8. Anoptimization strategy coupled with 3D transient heat transfer computation were used to improve the FSWprocess parameters such as welding velocity, tool rotation velocity, tool diameter and applied force. The optimizationprocedure is based on three criteria: the control of the maximum temperature during FSW; the minimizationof the Heat Affected Zone (HAZ) length and finally the reduction of the total welding energy. Theobtained optimal parameters have given an ideal welding temperature in the workpiece, thereby ensuring goodwelding quality, gain in energy consumption and decrease both the welding time and the HAZ length. Voir les détails

Mots clés : Friction Stir Welding (FSW), Heat transfer, finite volume method, SQP algorithm optimization method

Etude et Simulation des propriétésoptoélectroniques des lasers à puits quantiques

Dehimi Said (2018)
Thèse de doctorat

Ce travail porte sur la modélisation de la structure laser à base d’hétéro-structure àpuits quantique de matériaux semi-conducteur II-VI Cd1-xZnxTe /ZnTe. L’objectif est d’étudierla faisabilité d’un laser fonctionnant en continu pour des longueurs d’ondes courtes du spectrevisible, et cela en optimisant les paramètres importants du laser qui sont le gain optique et ladensité du courant de seuil. A cet effet, nous avons procédé à une étude détaillée de l’ensembledes propriétés du système à puits quantique à base de Cd1-xZnxTe /ZnTe. Nous avonscommencé par présenter les propriétés structurales et de bandes des matériaux semiconducteursde composés binaires II-VI II-VI: ZnTe, CdTe, ainsi que le calcul de différentespropriétés physiques de son alliage ternaire Cd1-xZnxTe, ensuite nous avons déterminé l’énergiede quantification et de transition des hétéro-structure Cd1-xZnxTe/ ZnTe en mettant enconsidération l’effet de la contrainte. Par la suite nous avons calculé le gain optique enfonction de plusieurs paramètres , afin d’obtenir un gain optique maximale dans les émissions(600, 580 et 560 nm) dans la région d’orange, jaune ,vert dans le spectre électromagnétique ,ainsi que la détermination de la densité de courant de seuil . Voir les détails

Mots clés : laser, Puits quantique, CdZnTe, ZnTe, semi-conducteur II-VI

Analyse de la neutralisation du dopant dans le silicium parl’hydrogène pour une corrélation avec la tension en circuit ouvertmesurée sur des cellules photovoltaïques.

BELFENACHE Djamel Eddine (2019)
Thèse de doctorat

La motivation des recherches entreprises dans cette thèse vise à renforcer les potentialités qu’offrent les films de polysilicium (poly-Si) en couches minces pour des applications photovoltaïques. Pour ce faire, il était d’une importance primordiale de passiver avec l’hydrogène les défauts inter – et intra – grains du poly-Si. Cependant, l’amélioration des propriétés électriques de ces films est accompagnée par une neutralisation des atomes dopants suite à la formation des complexes dopant-hydrogène. En outre, la concentration active du dopant est un paramètre crucial qui peut affecter les propriétés électroniques des dispositifs conçus à base de silicium. Ainsi, l’objectif principal de notre travail est d’analyser la neutralisation du dopant dans le monosilicium par l’hydrogène pour une éventuelle corrélation avec la passivation des défauts dans le poly-Si. En conséquence, des films de silicium monocristallin obtenus par la technique de fusion de zone et dopé uniformément au phosphore ou au bore ont été utilisés pour élaborer respectivement des diodes Schottky ou des jonctions n+p. Ces dernières ont été employées pour explorer la neutralisation des dopants par l’hydrogène en revanche le suivi de l’évolution de la tension en circuit-ouvert mesurée sur des cellules photovoltaïques n+pp+ à base du silicium polycristallin a été dédiée pour l’examen de la passivation des défauts inter – et intra – grains. Par ailleurs, les traitements d’hydrogénation ont été réalisés dans un réacteur Roth & Rau de PECVD du laboratoire ICUBE (ex. INESS) de Strasbourg (France) qui permet de créer des plasmas à décharge micro-onde assistée par la résonance cyclotronique électronique. L’analyse des résultats obtenus montrent que l’introduction de l’hydrogène dans le silicium cause une neutralisation du phosphore et peut même former des molécules de H2. Proche de la surface de silicium, les molécules d’hydrogène forment des platelets et par la suite la diffusion de l’hydrogène en volume s’affaiblit tandis qu’une hydrogénation excessive donne lieu à de nouveau défauts qui dégradent les propriétés électriques en particulier la tension en circuit-ouvert. Egalement, l’hydrogène neutralise le bore dans les jonctions n+p et provoque un gradient de concentration entre la limite de la zone de charge d’espace (ZCE) et la profondeur de la région p. En conséquence, nous avons admis l’existence d’un champ électrique qui encourage une diffusion profonde des atomes d’hydrogène en volume de la région p. A ce stade, un mécanisme de diffusion et de passivation des défauts dans les cellules photovoltaïques n+pp+ en polysilicium a été proposé. Aussi, il a été constaté que la désactivation du dopant s’effectue dans une région électriquement neutre qui agit comme une couche tampons résistive à faible mobilité près de la surface de l’émetteur n+ et proche de la jonction, ce qui entraîne une réduction du nombre de porteurs de charge recombiné à la surface avant et aux bords de la cellule photovoltaïque. C’est pourquoi, la tension en circuit-ouvert s’améliore au fur et à mesure que la concentration du dopant inactif augmente dans les cellules solaires à base du silicium polycristallin. Voir les détails

Mots clés : passivation, plasma, Cellules photovoltaïques, Hydrogénation

Optimal pump excitation frequency for improvement of damage detection by nonlinear vibro acoustic modulation method in a multiple scattering sample.

N.HOUHAT, V. Tournat, S. MENIGOT, T. Boutkedjirt, J.M. GIRAULT  (2019)
Publication

We present a method to systematically optimize nonlinear damage detection in multiple scattering media by the nonlinear Vibro-Acoustic Modulation (VAM) technique. The latter consists here of exciting a medium simultaneously with a high frequency ultrasonic sinusoidal burst and with a low frequency continuous sinusoidal wave. Modulation of the high frequency (probe) by the low frequency (pump) is made possible by the presence of nonlinear scatterers, i.e. cracks, defects. A signal processing technique consisting of a closed loop system drives the automatic adaptation of the pumping frequency, yielding to the optimization of the nonlinear modulation (NM) of the output probing coda signal without a priori information on the medium and the scatterers. The correlation coefficient between a reference output probe signal without the pumping wave and an output modulated probe signal with a pumping wave was considered as our cost function. A multiple scattering solid beam where nonlinear scatterers can be controllably added or removed is designed and tested. The first step of this study is an empirical search of the correlation coefficient dependency on the pumping frequency to verify the performances of the proposed method. Then the implemented optimization algorithm based on genetic algorithm (GA) is used to find automatically the optimal pumping frequency. The obtained optimization results show a good agreement with the empirical study. Moreover, the genetic algorithm allowed to find the optimal pump frequency adapted to each configuration of nonlinear scatterers. This relatively fast search of the optimal nonlinear response could be extended to nonlinear scatterer imaging applications using the information on the resonant modes spatial shapes together with the associated optimal response. Voir les détails

Mots clés : Optimal command, Genetic algorithm, Nonlinear Vibro Acoustic Modulation, Crack detection

Optimal pump excitation frequency for improvement of damage detection by nonlinear vibro acoustic modulation method in a multiple scattering sample

N.HOUHAT, V. Tournat, S. MENIGOT, T. Boutkedjirt, J.M. GIRAULT  (2019)
Publication

We present a method to systematically optimize nonlinear damage detection in multiple scattering media by the nonlinear Vibro-Acoustic Modulation (VAM) technique. The latter consists here of exciting a medium simultaneously with a high frequency ultrasonic sinusoidal burst and with a low frequency continuous sinusoidal wave. Modulation of the high frequency (probe) by the low frequency (pump) is made possible by the presence of nonlinear scatterers, i.e. cracks, defects. A signal processing technique consisting of a closed loop system drives the automatic adaptation of the pumping frequency, yielding to the optimization of the nonlinear modulation (NM) of the output probing coda signal without a priori information on the medium and the scatterers. The correlation coefficient between a reference output probe signal without the pumping wave and an output modulated probe signal with a pumping wave was considered as our cost function. A multiple scattering solid beam where nonlinear scatterers can be controllably added or removed is designed and tested. The first step of this study is an empirical search of the correlation coefficient dependency on the pumping frequency to verify the performances of the proposed method. Then the implemented optimization algorithm based on genetic algorithm (GA) is used to find automatically the optimal pumping frequency. The obtained optimization results show a good agreement with the empirical study. Moreover, the genetic algorithm allowed to find the optimal pump frequency adapted to each configuration of nonlinear scatterers. This relatively fast search of the optimal nonlinear response could be extended to nonlinear scatterer imaging applications using the information on the resonant modes spatial shapes together with the associated optimal response. Voir les détails

Mots clés : Optimal command, Genetic algorithm, Nonlinear- Vibro Acoustic Modulation, Crack detection

LES PROPRIETES OPTIQUES ET ELECTRIQUES DES COUCHES MINCES DE ZnO DEPOSEES PAR PULVERISATION CATHODIQUE A BASSE PRESSION.

A. Boughelout, A. Bensouilah, L. CHABANE, N. ZEBBAR, A. HAMMOUDA et M. KECHOUANE.  (2014)
Article de conférence

Les propriétés des couches minces de l’oxyde de zinc (ZnO) (optiques, électriques) déposées par pulvérisation (DC) dépendent fortement des conditions de dépôt comme la composition de phase du gaz, les conditions de plasma et la température de dépôt. Des couches minces de ZnO ont été déposées par pulvérisation (DC) d'une cible métallique de Zinc en utilisant un plasma d’un mélange de gaz (argon, oxygène) avec une pressions totale ne dépasse pas 1 mbar et à une température de 100 ° C. Ces couches sont caractérisées par la transmission optique UV visible, mesures de conductivité électrique, mesures Raman. Les mesures de transmission optique des couches montrent que la transmission optique est très élevée (facteur de transmission) dans la gamme de longueurs d’ondes située entre 400nm et 2500 nm et elle variée en fonction des conditions d’élaboration comme est présenté sur la figure 2a. Les mesures électriques I-V et I-T mettent en évidence l’effet de la pression dans la chambre de dépôt sur la conductivité et l’énergie d’activation des couches élaborées. Voir les détails

Mots clés : pulvérisation réactive, oxyde de zinc, propriétés optiques, caractérisation structurale, conductivité électrique.

ELABORATION AND CHARACTERIZATION OF ZnO THIN FILMS DEPOSITED BY DC SPUTTERING AT LOW PRESSURE AND LOW TEMPERATURE:APPLICATION TO PHOTOVOLTAIC AND GAS SENSOR

A. Boughelout, A. Bensouilah, L. CHABANE, N. ZEBBAR, A. HAMMOUDA et M. KECHOUANE.  (2014)
Article de conférence

DC reactive sputtering was used to deposit Zinc oxide (ZnO) films onto corning glass and crystalline silicon substrates at both room temperature and 100°C with an argon/oxygen mixture at sputtering pressure varying from 10 to 70 Pa. The dependence of films properties including structure, microstructure as well as optical on deposition parameters (deposition temperature and sputtering pressure) are investigated. The ZnO thin films were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), optical transmission, electrical conductivity measurements. All ZnO films exhibit an intensive (002) XRD peak, indicating that the films are highly texturized along the c-axis perpendicular to the substrate surface. It is found that the nature of the annealing atmosphere has a great influence on the ZnO film composition. Furthermore, thermal annealing at 300°C have the effects of narrowing the diffraction peak and shifting the (002) peaks to higher 2θ angles, which indicates that grain growth has occurred. The transmission measurements have shown that all films exhibit high transmittance in the 400–2500 nm range. Post-deposition annealing influences the morphological, optical and electrical properties of ZnO films. A very large increase in electrical conductivity, up to nine orders of magnitude, was observed in as-grown ZnO films upon vacuum-annealing at 300°C for one hour, reaching as high as 10 ?-1.cm-1. Voir les détails

Mots clés : reactive sputtering, transparent conducting zinc oxide, optical properties, structural characterization, electrical conductivity.

L’influence de la pression des gazes dans un plasma de la pulvérisant cathodique DC sur les propriétés des couches minces de ZnO.

A. Boughelout, A. Bensouilah, L. CHABANE, N. ZEBBAR, A. HAMMOUDA et M. KECHOUANE.  (2013)
Article de conférence

Des couches minces de ZnO ont été déposées par pulvérisation (DC) d'une cible métallique de Zinc, en utilisant un plasma d’un mélange de gaz (argon, oxygène) avec des pressions variantes de l’Oxygène et à une température de 100 °C. Ces couches sont caractérisées par la transmission optique UV visible et les mesures de conductivité électrique. Les mesures de transmission optique des couches montrent que la transmission optique est très élevée (facteur de transmission) dans la gamme de longueurs d’ondes située entre 400 nm et 2500 nm et elle variée en fonction de la pression d’oxygène. Les mesures électriques I-V et I-T mettent en évidence l’effet de la pression d’oxygène dans le plasma sur la conductivité et l’énergie d’activation des couches élaborées. Voir les détails

Mots clés : pulvérisation réactive, oxyde de zinc, propriétés optiques, caractérisation structurale, conductivité électrique.