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Elaboration et caractérisation de couches minces de ZnO déposées par pulvérisation DC.
Le développement de la conversion photovoltaïque pour la génération d’énergie et la réduction des couts d’investissement et ainsi que celui des composants électroniques reste par excellence le sujet d’actualité.Dans ce cadre une catégorie de matériaux dit TCO (oxydes conducteurs transparents) a attiré une grande attention ces dernières années grâce à leurs remarquables propriétés (optiques, structurales et électriques, opto-électriques, piézo-électriques, magnétiques………….).L’oxyde de zinc (ZnO) est un matériau faisant partie de la famille des oxydes transparents conducteurs (TCO), sa non-toxicité (contrairement, par exemple, à l’indium dans l’ITO) et l’abondance de ses composants sur Terre font de lui un candidat idéal comme contact électrique transparent et diffuseur de la lumière pour les cellules solaires à base de silicium amorphe et/ou microcristallin. Ces TCO possédant un gap élevé (~ 3-4 eV) qui empêche d’absorber les photons ayant une énergie inférieure à ce gap, et donc les rend transparents à la lumière visible.Ces TCO sont des matériaux très utilisés, car beaucoup d’applications recherchent cette combinaison de la transparence optique avec la conductivité électrique. Le haut pouvoir diffusant des couches de ZnO permet de rallonger le chemin que la lumière parcourt dans la cellule solaire, et donc d’augmenter l’absorption optique et le courant photo-généré dans la cellule.De plus, le ZnO, lorsqu’il est exposé à un plasma d’hydrogène, est beaucoup plus stable que le SnO2 et l’ITO, dont la transmission optique est dégradée par ce plasma. Comme les couches de silicium sont, dans beaucoup de cas, déposées sur la couche de TCO, celle-ci est donc obligatoirement exposée à ce genre de plasma.Signalons enfin que ce matériau a été utilisé dans diverses applications (cellules solaires, en microélectronique, dans la réalisation des capteurs).Les propriétés des couches minces de ZnO (structurales, optiques et électriques) dépendent fortement des conditions de dépôt, comme la composition de phase du gaz, les conditions de plasma, la température de dépôt, la géométrie et la technique de croissance spécifique utilisée. Le ZnO en couches minces peut être élaboré par une multitude de techniques telles que la pulvérisation cathodique en RF, DC ou DC magnétron, par ablation laser, par épitaxie par jets moléculaires et bien d’autres méthodes. Parmi ces méthodes de dépôt, la pulvérisation cathodique DC est une technique prometteuse pour élaborer des couches minces de ZnO à basse température, avec une plus haute pureté, une composition mieux contrôlée et une force adhésive plus grande. La présentation de ce travail va donc s’articuler autour des chapitres suivants :Le premier chapitre, sera consacré à la présentation générale des propriétés de l’oxyde de zinc ZnO (structurales, optique, électrique, morphologiques,…).Le second chapitre reprend la description des mécanismes de formation des couches minces et les techniques de dépôt de ses dernières. La méthode d’élaboration, par pulvérisation cathodique DC, adoptée dans le présent travail sera présentée d’une manière plus détaillée.Le troisième chapitre concernera la description des montages expérimentaux utilisés dans ce travail, comme le banc de dépôt, la spectrométrie d’émission optique utilisée pour la caractérisation des constituants du plasma ainsi qu'une description des différentes techniques utilisées pour la caractérisation et l’analyse des couches minces de ZnO (transmission optique, diffraction des rayons X, RBS, MEB, photoluminescence et mesures de conductivité électrique).Enfin dans le dernier chapitre, nous présenterons les résultats des propriétés structurales, morphologiques, optiques et électriques de nos échantillons que nous discutons leur évolution en fonction des paramètres de dépôt adoptés durant la préparation des films. Les effets d’un recuit à 300°C sous vide secondaire sur les propriétés optiques, structurales et électriques des couches minces de ZnO seront discutés.Nous terminons ce manuscrit par une conclusion dans laquelle nous dégagerons l’ensemble des résultats significatifs que nous avons obtenus durant ce parcours de thèse tout en mettant en exergue les perspectives envisagées pour la suite de ce travail. Voir les détails
Mots clés : couches minces, ZnO, pulvérisation DC
Analyses physico-chimique et rhéologique des boues d'épuration des eaux uséesde la ville de Guelma
In general, the sludge must be of agronomic interest, for this it must be easier to use, it means that sludge can be easily stored, transported and spread easily. More than the knowledge of the dry matter content, viscosity and physico-chemical composition are necessary to process optimization of storage and application techniques. However, the variable quality of output sludge treatment plant makes the heterogeneous volumes involved in the context of agricultural development.This study aims mainly to identify the rheological and physico-chemical parameters ofsludge. The quality of wastewater, treated wastewater and sludge is often determined by a set of physicochemical parameters. Applied to the treatment plant of Guelma city, il showed significant heterogeneity over months. For protection against wastewater pollution, they must be treated before being discharged into the environment by biological techniques of activated sludge. The purified water can be used for various purposes (irrigation, industry, etc ....), especially for Guelma’s zone which is agricultural.Our work is involved in the study and the characterization of wastewater entering the treatment plant and water discharges after treatment of the city of Guelma and in addition of the study and the characterization of sludge during treatment. Physical and chemical indicators of pollution are determined i.e.: the BOD5, COD, TSS, VSS, TKN, OPO4--, NO2 -, NO3 -, K +, Cl-... and the temperature, pH, dissolved oxygen, conductivity. This study is carried out for two months.Our results suggest that wastewater is polluted by organic pollution characterized by partially degradable waste and sludge is rich organic matter and mineral. Rheological study also showed that sludge is linear viscous and elastic behaviour.Finally, the use of sewage sludge has enabled is the best method of treatment because of its large reduction in pollution load Voir les détails
Mots clés : Keywords: sewage disposal, water treatment, physicochemical indicator, activated sludge.
Caractérisation du bruit de structure d’un acier inoxydable austénitique contenant une soudure par analyse en ondelettes et test d’hypothèses.
Cette étude montre la caractérisation du bruit de structure d’un acier inoxydable austénitique et la détection d’éventuels défauts dans la structure auscultée. La caractérisation du bruit de structure se fait à partir de signaux ultrasonores Ascan. Ces signaux sont traités et représentés dans un plan temps - échelle au moyen d’une analyse en ondelettes continues. L’objectif ici est de savoir si chaque motif de la représentation temps - échelle est dû au bruit de structure ou à un défaut. La procédure mise en œuvre, repose sur une technique de détection basée sur un test d’hypothèse. Des signaux typiques de bruit de structure sont alors décrits par un modèle autorégressif. L’approche est testée sur des signaux ultrasonores d’un acier inoxydable austénitique laminé puis d’une soudure dans cet acier et permet effectivement de séparer diverses composantes du signal. Voir les détails
Mots clés : NDT/NDE, ultrasons, transformée en ondelette, acier austénitique, bruit de structure
A Variational Level Set Approach applied to detect weld defects in radiographic images
This paper presents a variational level set approach applied to segment images; especially to detect welds defects in radiographic images. Level set methods are a general and powerful technique to represent an object's boundary by the means of an implicit function that has a specific value on the boundary. The evolution is obtained with updating partial differential equations (PDE). The spatial derivatives are improved by using high order approximations “Essentially Non Oscillatory scheme (ENO)”. Also the level set function is easily initialized with a binary function, which is more efficient to construct than the widely used signed distance function (SDF). The computational cost for traditional reinitialization can also be reduced. The proposed algorithm has been applied to both synthetics and real (weld radiographic) images with promising results. Voir les détails
Mots clés : image segmentation, weld defects, Curve evolution, Level set, PDE
A generic shape decomposition
This paper presents a new technique for decomposing a binary shape which provides a hierarchical description of the shape. Associated to the decomposition, a hierarchical reconstruction procedure enables to recover the general aspect of the object as well as its exact original shape. A mathematical modeling of the procedure allows us to demonstrate that the reconstruction is exact. Simulation results show the efficiency of this technique and underline its stability against noise document. Voir les détails
Mots clés : Object Decomposition, Hierarchical Representation, Mathematical Modelization
Error measures for segmentation results: Evaluation on synthetic images
In this paper we present a new approach to assess image segmentation results. This approach consists of six measures that aim, together, to compute in the sense of segmentation evaluation, the discrepancy between a region extracted from a segmentation map and its corresponding one on the reference map. Those measures take into account many aspects of the miss-segmented pixels as connectivity, compactness, location and their influence on the segmentation results. Voir les détails
Mots clés : image segmentation, Results evaluation, Supervised evaluation
Shape-based image retrieval using a new descriptor based on the Radon and wavelet transforms
In this paper, the Radon transform is used to design a new descriptor called Phi-signature invariant to usual geometric transformations. Experiments show the effectiveness of the multilevel representation of the descriptor built from Phi-signature and R-signature. Voir les détails
Mots clés : radon transform, Phi-signature; R-signature, Wavelet transform
Asymmetric Generalized Gaussian Mixture Models and EM algorithm for Image Segmentation
In this paper, a parametric and unsupervised histogram-based image segmentation method is presented. The histogram is assumed to be a mixture of asymmetric generalized Gaussian distributions. The mixture parameters are estimated by using the Expectation Maximization algorithm. Histogram fitting and region uniformity measures on synthetic and real images reveal the effectiveness of the proposed model compared to the generalized Gaussian mixture model. Voir les détails
Mots clés : AGGMM, EM algorithm, histogram fitting, image segmentation
Un descripteur efficace pour la reconnaissance des symboles graphiques basé sur la transformée de Radon
Le choix des descripteurs constitue un problème majeur dans les systèmes d’analyse d’images, car ces descripteurs conditionnent fortement le résultat final de la recherche ou de la classification. Dans cet article, après avoir proposé un nouveau descripteur invariant aux transformations géométriques usuelles, basé sur la transformée de Radon appelé phi-signature, un autre ensemble de descripteurs qui découle des transformations en ondelettes de ladite signature et de la R-signature, est présenté. Les résultats expérimentaux montrent l’efficacité de ces descripteurs, particulièrement pour des formes complexes non pleines de type symbole graphique. Voir les détails
Mots clés : Transformée de Radon, phi-signature, R-signature, Transformée en ondelettes, Symbole graphique
Reproduction de la décharge électrique dans un système pointe-barrière isolante-plan
L'objectif de ce travail est de reproduire les formes de décharges électriques , rencontrées dans la littérature , dans un système pointe_barrière isolante-plandans l'air.Le modèle établi permet d'éxaminer l'influence de l'ensemble des paramètres (distance inter-électrodes, formes des électrodes, dimensions, position et nature de la barrière) sur la forme de la décharge. Voir les détails
Mots clés : Décharge électrique, élements finis, champ électrique, tension de clacage, barrière isolante