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Laboratoire d’analyse et d’architecture des systèmes
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17481
19/01/2018

ESD Protection Methodologies: From Component to System

M.BAFLEUR, F.CAIGNET, N.NOLHIER

ESE

Ouvrage (auteur) : ESD Protection Methodologies: From Component to System, Elsevier, N°ISBN 9781785481222, Janvier 2018, 284p. , N° 17481

Lien : https://hal.laas.fr/hal-01613901

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Abstract

Failures caused by electrostatic discharges (ESD) constitute a major problem concerning the reliability and robustness of integrated circuits and electronic systems. This book summarizes the many diverse methodologies aimed at ESD protection and shows, through a number of concrete studies, that the best approach in terms of robustness and cost-effectiveness consists of implementing a global strategy of ESD protection. ESD Protection Methodologies begins by exploring the various normalized test techniques that are used to qualify ESD robustness as well as characterization and defect localization methods aimed at implementing corrective measures. Due to the increasing complexity of integrated circuits, it is important to be able to provide a simulation in which the implemented ESD protection strategy provides the desired protection, while not harming the performance levels of the circuit. Therefore, the main features and difficulties related to the different types of simulation, finite element, SPICE-type and behavioral, are then studied. To conclude, several case studies are presented which provide real-life examples of the approaches explained in the previous chapters and validate a number of the strategies from component to system level.

142061
17137
11/12/2017

Role of Trimethylaluminum (TMA) in low temperature atomic layer deposition of silicon nitride

A.DANGERFIELD, C.E.NANAYAKKARA, A.MALLIKARJUNAN, X.LEI, R.M.PEARLSTEIN, A.DERECSKEI-KOVACS, J.CURE, A.ESTEVE, Y.J.CHABAL

University of Texas, Versum Materials Inc, NEO

Revue Scientifique : Chemistry of Materials, Vol.29, N°14, pp.6022-6029, Décembre 2017, DOI: 10.1021/acs.chemmater.7b01816 , N° 17137

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Abstract

Aminosilanes are attractive precursors for atomic layer deposition of silicon oxides and nitrides because they are halide-free and more reactive than chlorosilanes. However, the deposition of silicon nitride on oxide substrates still requires relatively high temperatures. We show here that for a process involving disec-butylaminosilane and hydrazine, the insertion of Al from trimethyl aluminum allows the deposition of silicon nitride films at relatively low temperatures (250 °C). First-principles calculations reveal that the presence of Al increases the binding of molecular hydrazine, thereby effectively enhancing the reactivity of hydrazine with the silicon precursor during the atomic layer deposition process, which leads to nitrogen incorporation into silicon. However, the range of this enhancement is limited to ∼1 nm, requiring additional trimethylaluminum exposures to continue the Si3N4 deposition.

141737
17449
11/12/2017

A new methodology to build the Internal Activity Block of ICEM-CE for complex Integrated Circuits

C.GHFIRI, A.BOYER, A.DURIER, S.BEN DHIA

ESE, IRT

Revue Scientifique : IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility, 11p., Décembre 2017, Doi 10.1109/TEMC.2017.2767084 , N° 17449

Lien : https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01659770

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Abstract

End-users of integrated circuits need models to anticipate and solve conducted emission issues at board level in a short time. The standard IEC62433-2 ICEM-CE has been proposed to respond to this demand. Although the standard proposes methods to extract circuit models from measurements, they cannot provide activity dependent models and may lead to inaccurate results for large and complex circuits. This paper describes a new methodology of construction of the internal activity block of an ICEM-CE model adapted to large digital integrated circuits and validated on a FPGA. The method is based on a predictive approach using the estimation tools of the dynamic power and the data path delays proposed by the manufacturer of the integrated circuit.

141724
17156
01/12/2017

Ultra-rapid and fully integrated active pyrotechnic safety switches integrating nanothermites

A.NICOLLET, S.CHARLOT, V.BAIJOT, A.ESTEVE, C.ROSSI

NEO, TEAM

Manifestation avec acte : MRS Fall Meeting 2017 du 26 novembre au 01 décembre 2017, Boston (USA), Décembre 2017, 1p. , N° 17156

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141633
17387
23/10/2017

Diamond Schottky diodes operating at 473 K

R.MONFLIER, K.ISOIRD, A.CAZARRE, J.TASSELLI, A.SERVEL, J.ACHARD, D.EON, M.J.VALDIVIA BIRNBAUM

ISGE, S4M, LCIP2, IBS, LSPM, NEEL

Revue Scientifique : EPE Journal, Octobre 2017, DOI 10.1080/09398368.2017.1388625 , N° 17387

Lien : https://hal.laas.fr/hal-01618095

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Abstract

In this paper, we present current-voltage characteristics of vertical and pseudo-vertical Diamond Schottky diodes operating up to 473 K. The functionality rate is greater than 75% for each samples. For vertical diodes, current density at 473 K reaches 488 A/cm², while it is greater than 1000 A/cm² for pseudo-vertical diodes. Under reverse bias, the leakage current is less than 10−7 A/cm² at 50 V for all functional diodes. However, the high barrier height and high non-ideality factor observed are probably caused by high charges at the Diamond/Schottky contact interface. This article emphasizes the high reproducibility of the characteristics and the functionality rate at 473 K.

141323
17354
08/09/2017

Comparison of extraction methods to build a radiated emission model of ICs (ICEM-RE): pros and cons

S.SERPAUD, C.GHFIRI, A.BOYER, A.DURIER

IRT, ESE

Manifestation avec acte : International Symposium on Electromagnetic Compatibility ( EMC Europe ) 2017 du 04 septembre au 08 septembre 2017, Angers (France), Septembre 2017, 23p. , N° 17354

Lien : https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01598948

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141159
17356
08/09/2017

Learning EMC of ICs with IC-EMC

A.BOYER, E.SICARD

ESE, INSAT

Manifestation avec acte : International Symposium on Electromagnetic Compatibility ( EMC Europe ) 2017 du 04 septembre au 08 septembre 2017, Angers (France), Septembre 2017, 20p. , N° 17356

Lien : https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01598932

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141173
17453
08/09/2017

A new methodology to extract the ICEM-CE internal activity block of a FPGA

C.GHFIRI, A.DURIER, A.BOYER, S.BEN DHIA

IRT, ESE

Manifestation avec acte : International Symposium on Electromagnetic Compatibility ( EMC Europe ) 2017 du 04 septembre au 08 septembre 2017, Angers (France), Septembre 2017, 7p. , N° 17453

Lien : https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01661809

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Abstract

This paper describes a new methodology of construction of the internal activity block of an ICEM-CE model of an FPGA based on a predictive approach using the estimation tools of the dynamic power and the static timing proposed by the manufacturer of the integrated circuit.

141793
17355
08/09/2017

ICEM Generator – A tool for the construction of IC emission models

A.BOYER, C.GHFIRI, A.DURIER

ESE, IRT

Manifestation avec acte : International Symposium on Electromagnetic Compatibility ( EMC Europe ) 2017 du 04 septembre au 08 septembre 2017, Angers (France), Septembre 2017, 14p. , N° 17355

Lien : https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01598931

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141161
17392
06/09/2017

Study of photovoltaic system integration in microgrids through real-time modeling and emulation of its components using HiLeS

A.GUTIERREZ GALEANO

ISGE

Doctorat : Université de Toulouse III - Paul Sabatier, 6 Septembre 2017, 213p., Président: G.GARCIA, Rapporteurs: R.CASALLAS GUTIERREZ, J.J.RODRIGUEZ ANDINA, Examinateurs: C.CARREJO, O.LOPEZ SANTOS, Directeurs de thèse: C.ALONSO, F.JIMENEZ, Co-encadrant de thèse: M.BRESSAN , N° 17392

Lien : https://hal.laas.fr/tel-01629204

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Résumé

L’intégration actuelle des systèmes photovoltaïques dans les systèmes d’alimentation conventionnels a montré une croissance importante, ce qui a favorisé l’expansion rapide des micro-réseaux du terme anglais microgrid. Cette intégration a cependant augmenté la complexité du système d’alimentation qui a conduit à de nouveaux défis de recherche. Certains de ces défis de recherche encouragent le développement d’approches de modélisation innovantes en temps réel capables de faire face à cette complexité croissante. Dans ce contexte, une méthodologie innovante est proposée et basée sur les composants pour la modélisation et l’émulation de systèmes photovoltaïques en temps réel intégrés aux microgrids. L’approche de modélisation proposée peut utiliser le langage de modélisation des systèmes (SysML) pour décrire la structure et le comportement des systèmes photovoltaïques intégrés en tenant compte de leurs caractéristiques multidisciplinaires. De plus, cette étude présente le cadre de spécification de haut niveau des systèmes embarqués (HiLeS) pour transformer les modèles SysML développés en code source destinés à configurer le matériel intégré. Cette caractéristique de la génération automatique de code permet de profiter de dispositifs avec un haut degré d’adaptabilité et de performances de traitement. Cette méthodologie basée sur HiLeS et SysML est axée sur l’étude des systèmes photovoltaïques partiellement ombragés ainsi que des architectures flexibles en électronique de puissance en raison de leur influence sur les microgrids actuels. En outre, cette perspective de recherche est utilisée pour évaluer les stratégies de contrôle et de supervision dans les conditions normales et de défauts. Ce travail représente la première étape pour développer une approche innovante en temps réel pour modéliser et émuler des systèmes photovoltaïques complexes en tenant compte des propriétés de modularité, de haut degré d’évolutivité et des conditions de travail non uniformes. Les résultats expérimentaux et analytiques valident la méthodologie proposée.

Abstract

Nowadays, the integration of photovoltaic systems into electrical grids is encouraging the expansion of microgrids. However, this integration has also increased the power system complexity leading to new research challenges. Some of these research challenges require the development of innovative modeling approaches able to deal with this increasing complexity. Therefore, this thesis is intended to contribute with an innovative methodology component-based for modeling and emulating in real-time photovoltaic systems integrated to microgrids. The proposed modeling approach uses the Systems Modeling Language (SysML) to describe the structure and behavior of integrated photovoltaic systems. In addition, this study presents the High Level Specification of Embedded Systems (HiLeS) to transform automatically the developed SysML models in embedded code and Petri nets. These characteristics of automatic code generation and design based on Petri nets allow taking advantage of FPGAs for application of real-time emulation of photovoltaic systems. This dissertation is focused on partially shaded photovoltaic systems and flexible power electronics architectures because of their relevant influence on current microgrids. Furthermore, this research perspective is intended to evaluate control and supervision strategies in normal and fault conditions. This work represents the first step to develop an innovative real-time approach to model and emulate complex photovoltaic systems considering properties of modularity, high degree of scalability, and non-uniform working conditions. Finally, experimental and analytical results validate the proposed methodology.

Mots-Clés / Keywords
FPGA; HiLes; Microgrid; Ombragé partiel; Photovoltaïque;

141333
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