Responsable : Danièle Fournier

IV.1 Méthodes photothermiques et instrumentation
Chercheurs permanents :  7 (A.C. Boccara - C.Boué - B.C. Forget - D. Fournier -
 F. Lepoutre -  L. Pottier - J.P. Roger )
Post-docs :    1 (Bincheng Li)
Visiteurs :   3 (L. Bertrand - A. Mansanares - J. Pandey)
Thèses soutenues :  3 (H. El Rhaleb - J.Guitonny - B. Zimering)
Thèses en cours :   3  (J.F.Bisson - S.Hirschi- S. Grauby )
Publications :   15 (7P + 8A)
Participations à des congrès : 18 (8A + 10 C)
Coopérations Internationales : Universités de Campinas (Brésil) et de Bilbao (Pays basque)
    Ecole Polytechnique de Montréal (Canada)
Contrats :   Réseau Capital Humain et Mobilité- ONERA
    Renault - ADEME -IFCPAR (coopération franco-indienne)

Principaux résultats :
- réalisation d’instruments et acquis d’un savoir faire permettant la mesure de paramètres thermiques et la visualisation du champ de température à différentes échelles spatiales (du millimètre au micromètre)
- détection de 0.1 ppb d’éthylène dans de l’azote.
- images thermiques synchrones infrarouge et visible.

Une part importante de l'activité de l’équipe consiste à mettre au point des instruments originaux que l'on cherche à rendre les plus performants possible et dont nous allons rappeler brièvement le principe.
Dans une expérience photothermique, un faisceau laser modulé est focalisé sur la surface de l'échantillon. La lumière absorbée se convertit en chaleur, laquelle diffuse dans le matériau. Il en résulte, à la surface de celui-ci, une "distribution de température modulée", dont la lecture renseigne sur la manière dont le matériau permet à la chaleur de diffuser. Pour "lire" la température, on utilise le fait que cette élévation de température affecte des grandeurs physiques comme l’émission infrarouge ou l’indice de réfraction. En plus du capteur mirage, nous disposons actuellement des instruments suivants :
 
 
 

IV.1.1 Radiomètre infrarouge
(J.F. Bisson - D. Fournier - J. Guitonny - A. Mansanares ) P98/01 A94/11 A94/12 A96/03 C96/05 C96/08 C97/09
Le relevé de la carte de "température modulée" s’effectue avec une résolution de quelques dizaines de microns en collectant le rayonnement infrarouge émis par l’échantillon par détecteur HgCdTe (2-12µm). La composante modulée du signal est la mesure recherchée. La sensibilité de la mesure est de l’ordre de 2 10-3 K/ Hz -1/2 à 10kHz. Afin de nous affranchir des effets de la diffraction et de la non linéarité de l’émission infrarouge rayonnement infrarouge, nous nous sommes efforcés d’une part de corriger les résultats par déconvolution de la fonction d’appareil et d’autre part d’améliorer le montage par la mise en place d’un Cassegrain de grande ouverture. Un dispositif permettant de faire varier la température de l’échantillon de l’ambiante à 1500° permet d’étudier le comportement des matériaux à haute température. Cette étude fait l'objet de la thèse de doctorat de Jean-François Bisson financée actuellement par l’ONERA
Ce même instrument muni d’un double détecteur a permis d'améliorer considérablement le contraste des signaux pour mettre en évidence des fissures ou défauts subsurfaciques dans les matériaux et composants. Une modélisation des effets thermiques en présence de défauts perpendiculaires à la surface et une étude théorique des effets non linéaires a montré qu’une fissure, lorsqu’elle est soumise à une onde thermique intense, devient elle même source d’onde thermique à une fréquence double de la modulation. On peut alors détecter cette onde à la surface du matériau. Les expériences réalisées, sont en accord avec les simulations numériques, et ont permis de valider cette analyse. Ce travail a été soutenu financièrement par un contrat MRT et a constitué la thèse de J. Guitonny qui a été soutenue en Décembre 1995.

IV.1.2  Microscopie photothermique
IV.1.2.1 Microscope photothermique monodétecteur
(L. Pottier - K. Plamann - B. Forget) P94/01 P94/02 A94/08 C 94/02
 Pour « lire » la température on utilise ici le fait que la réflectivité est fonction de la température. On focalise sur le point à "lire" un second faisceau laser. Le diamètre des spots sur l’échantillon est de 1 à 2 microns. Par détection synchrone, on mesure la modulation présente dans l'intensité réfléchie. La sensibilité de la mesure est de l’ordre d’un centième de degré. En utilisant une fréquence de modulation suffisamment élevée, il est ainsi possible de relever une carte de température avec une résolution micronique de la température de surface de composants actifs en fonctionnement tels que diode laser, transistor... ou de la température de surface induite par un faisceau d’excitation, ce qui permet de déterminer la diffusivité locale des matériaux ou de révéler les accidents tels que joints de grains, fissures, etc... suivant le mode d’utilisation.
 
 

Cartographie de phase thermique à la fréquence de 1 MHz dans une zone de {11.7 x 7.5 mm²} pour la mesure de la diffusivité thermique locale de constituants de composite carbone/carbone. Cette image visualise la diffusion locale de la chaleur dans une direction préférentielle du composite.

Plusieurs améliorations à ce montage sont envisagées :
- Utilisation de longueurs d’onde d’excitation et de détection mieux adaptées à l’étude d’échantillons recouverts d’or.
- Utilisation d’une sonde modulée à un fréquence proche de la fréquence de modulation de l’excitation pour permettre une détection basse fréquence (fréquence du battement).
IV.1.2.2 Microscope photothermique à matrice de photodétecteurs
(B. Forget - S. Grauby - D. Fournier)
Les premières expériences photothermiques réalisées sur des composants micro-électroniques en fonctionnement, ainsi que l’expertise acquise ces dernières années au Laboratoire en matière de détection synchrone multiplexée, nous ont poussé à développer un nouvel instrument permettant d’acquérir des images thermiques synchrones dans une gamme de fréquence variant entre les basses fréquences et la dizaine de MHz. Nous avons donc proposé à S. Grauby de développer un microscope photothermique muni d’une caméra visible permettant l’obtention, par exemple, d’images de composants en fonctionnement. La première étape de son travail a donc été de réaliser une électronique de commande fournissant les signaux synchrones permettant le fonctionnement du circuit et l’éclairement de l’échantillon ainsi que le signal différence (basse fréquence) pour piloter la caméra. L’avènement des diodes bleues ainsi que la haute fréquence de modulation devraient nous permettre d’obtenir des images avec une résolution submicronique.

IV.1.3  Microscope interférométrique à polarisation
(A.C. Boccara - F. Lepoutre - S. Hirschi) P97/05 C97/04

 Dans ce projet nous nous sommes efforcés de réaliser un microscope interférométrique à polarisation grâce auquel peuvent être effectuées sur une même zone des mesures thermiques et des mesures mécaniques de la surface d’un échantillon échauffé par l’absorption d’un flux laser focalisé par le microscope et dont l’intensité est modulée. Il est ainsi possible de visualiser le champ de déformations élastiques générées en régime périodique.
En plus des caractérisations purement thermiques il est possible d’effectuer des caractérisations thermoélastiques, en sondant le champ de déformations thermoélastiques généré par l’élévation de température périodique. On est alors sensible à l’orientation cristalline du matériau polycristallin.
 
 

Cartographie de phase thermoélastique à la fréquence de 300 kHz dans une zone de 200 x 200 mm². Cette image révèle la structure granulaire du nickel pur polycristallin sous forme de contrastes qui ne peuvent être obtenus par des mesures thermiques ou optiques.

L’ONERA ayant développé depuis quelques mois une nouvelle technique, l’ « E.B.S.P.  » (Electron Back Scatter Pattern) permettant l’étude de l’orientation cristalline des matériaux au moyen des électrons rétrodiffusés, une série d’expériences pourrait donc être effectuée sur un même échantillon en vue de calibrer les résultats fournis par le microscope interférométrique à polarisation.
 
 

IV.1.4 Capteur photothermique pour surveiller des gaz in situ et en temps réel
 (B. Zimering - A.C. Boccara)
Dans ce projet (encouragé par l’ADEME, qui a financé la thèse de B. Zimering) nous avons utilisé notre savoir-faire pour construire un capteur à effet mirage (brevet CNRS 1979) dédié à la détection de gaz en très faibles concentrations.
La première étape de l’étude a consisté à mesurer un mélange de 50 ppm de C2H4 dans N2 pour vérifier le bon fonctionnement de la maquette. Avec ce mélange pré-étalonné, l’appareil produit un signal environ 2×105 fois supérieur au bruit. Ce bruit, principalement dû aux vibrations liées au système de refroidissement du laser, permet une estimation du seuil de détection de 0,1 ppb d’éthylène dans l’azote. Les turbulences ambiantes lors du fonctionnement avec la cellule ouverte (mesures in situ) limitent la sensibilité à 0,25 ppb d’éthylène dans l'air. Ceci représente une amélioration d’un ordre de grandeur par rapport à notre étude antérieure.
Ce capteur est aussi utilisé pour des études de photodégradation de polymères et des études de biocapteurs végétaux, lors lesquelles il faut détecter et à analyser des quantités de gaz très faibles (collaboration INRA et IFCPAR).
Bob Zimering a soutenu sa thèse en septembre 1997.

IV.1.5 Détection synchrone en thermographie infrarouge
(C.Boué )
Nous nous intéressons à la mise au point d’un instrument de mesure de thermographie à l’aide d’une caméra infrarouge rapide. Lorsque les échantillons mesurés en radiométrie infrarouge sont le siège d’une excitation périodique, les échauffements induits comportent une contribution synchrone avec l’excitation. Le rayonnement infrarouge émanant de la surface inspectée et représentatif des variations de température est capté par la matrice de détecteurs. L’enregistrement et la moyenne d’une séquence de quatre images, séquence dont la durée est égale à la période du phénomène à étudier, nous permet de calculer une image de phase et une image d’amplitude. Nous avons mis au point le programme de traitement, ainsi qu’un système électronique d’excitation des échantillons en synchronisme avec la caméra pour l’investigation de composants électroniques. Les premiers essais nous montrent que les résultats sont actuellement tout à fait cohérents pour la phase. Des études sur l’amplitude sont en cours pour tester la linéarité de la caméra.
Ce nouveau type de montage permettra, à terme, des études non-destructives de défauts (points chauds) dans les matériaux et composants dans des domaines aussi variés que la micro-électronique ou encore la mécanique.

IV.1.6 Ellipsométrie et photothermique
(J.P. Roger - H. El Rhaleb- A.C. Boccara) A94/05 A94/06 C94/06
En utilisant l’ellipsométrie comme sonde des effets photoinduits, nous avons analysé et interprété les réponses, en régime impulsionnel, de semi-conducteurs massifs, ainsi que d’un composite constitué d’un film de polymère déposé sur du silicium. Dans ce dernier cas, nous avons pu distinguer les contributions respectives de la diffusion de la chaleur dans le film et dans le substrat.

IV.1.7 Matériaux homogènes
C96/09
L’arsenal d’instruments qui vient d’être décrit nous permet d’effectuer en routine des mesures de la diffusivité thermique sur des échantillons de forme et de taille variées, sans contact, et avec une préparation minimale (revêtement de titane ou d’or).

IV.1.7.1  Graphite
(D. Fournier - L. Pottier - L. Bertrand) A96/05 C96/04
Nous avons déterminé la diffusivité thermique d’échantillons de très petite taille (lamelles de graphite de quelques centaines de microns).

IV.1.7.2 Matériaux anisotropes
(C. Boué - G. Pandey - D. Fournier - A.C. Boccara) P95/03 P96/03 A94/01
En collaboration avec l’Université de Bilbao (Espagne), nous avons effectué des mesures sur des échantillons présentant une forte anisotropie thermique, et montré que les différentes méthodes de détection (effet mirage dans diverses configurations, microscopie photothermique) conduisent soit à la détermination des coefficients du tenseur de résistivité soit à celle des coefficients du tenseur de conductivité, selon la méthode choisie. Nous avons également étudié, à l’aide d’un montage mirage colinéaire, des échantillons anisotropes de polymères transparents.

IV.1.8 Matériaux composites en couches minces
(D. Fournier - J.P. Roger - L. Pottier - Bincheng Li - S. Hirschi- F. Lepoutre) P96/07 A94/14 C95/06 C97/05
Il s’agit d’appréhender les limitations de la méthode de mesure dans la détermination des propriétés thermiques d’un empilement de couches minces. Dans le cas de revêtements durs (TiN sur acier) nous avons cherché à corréler les mesures de résistance thermique d’interface et d’adhérence du film. Dans le cas de films fins de supraconducteurs déposés sur différents substrats nous avons déterminé les propriétés thermiques du substrat, du film et la résistance d’interface.
 
IV.2 Matériaux Hétérogènes
Chercheurs permanents :   4 (D. Fournier, J.P. Roger - L. Pottier -
 A.C. Boccara)
Stagiaires post-doctoraux :   4 (N. Cella - L. Fabbri - A. Zuber - Bincheng Li)
Thèses soutenues :   3 (K. Plamann - H. El Rhaleb - D.Vandembroucq)
Thèses soutenues en collaboration :  2 (C. Pélissonnier [École des Mines] ; L François-
Marsal [Labo. Céramiques ESPCI])
Thèses en cours :    1 (J.F. Bisson )
Publications :     16 (6P + 10 A)
Participations à des congrès :   19 (10A + 9C)
Coopérations Internationales :   Université de Campinas (Brésil) - Réseaux Capital       Humain et Mobilité - De Beers
Collaborations :    ESPCI: Laboratoires de Céramiques et Matériaux       Minéraux ; Laboratoire d’Hydrodynamique et        Mécanique Physique.
     Ecole des Mines - Université Paris Nord - ONERA -
     National Institute of Industrial Research (Nagoya,       Japon)
Contrats :    Réseaux Capital Humain et Mobilité - Philips - DRET
Distinction :    la thèse de C. Pélissonnier a reçu le « Prix de la       meilleure thèse de l’année » du Groupement Français       de la Céramique.

Principaux Résultats :
- Mise en évidence de l’hétérogénéité structurale de couches de diamant polycristallin.
-Evaluation des paramètres microstructuraux responsables de l’affaiblissement des performances thermiques des céramiques d’AlN par rapport à celle du monocristal ; diffusivité à l’échelle du grain.
-Mise en évidence et interprétation de phénomènes hyperdiffusifs au voisinage d’une surface rugueuse.
IV.2.1 Caractérisations des couches de diamant polycristallin
(K. Plamann - N. Cella - H. El Rhaleb - J.P. Roger - A. Zuber - D. Fournier) P96/01 P96/02 P96/10 A94/03 A94/17 A94/18
IV.2.1.1 Caractérisation photothermique :
Au cours de cette étude nous avons étudié une grande quantité d’échantillons industriels de diamant, de caractéristiques et de provenances très diverses mais parfaitement caractérisés en ce qui concerne la qualité optique, la microstructure ainsi que le contenu en impuretés, quantifié par spectroscopie Raman et de luminescence. La thèse de K. Plamann a été en partie financée par  Philips GmbH (Aix-la-Chapelle, Allemagne) qui nous a demandé d’effectuer des mesures thermiques pour caractériser sa production de diamant CVD. Nous avons mis en évidence la présence d'une couche de basse diffusivité côté substrat dans la plupart des échantillons même de très bonne qualité. De plus, les échantillons présentant la meilleure diffusivité thermique sont ceux dont la croissance des microcristaux est colonnaire. En essayant de corréler les valeurs mesurées de la diffusivité avec d’autres propriétés optiques, nous avons pu observer que la diffusivité est relativement bien corrélée avec la raie de luminescence à 2,0 eV associée à la présence d'azote dans le film, mais que c’est avec le contenu en phase carbone sp2 dans le film que la corrÈlation est la plus forte.

   « Round-Robin tests » :
À deux reprises nous avons participé aux Round-Robin tests pour la mesure des propriétés thermiques des échantillons de diamant polycristallin. Nos résultats sont assez proches de la valeur médiane des résultats obtenus par des méthodes très variées (Méthode flash, méthode du gradient,...)

   Perspectives :
Afin de mieux comprendre pourquoi la qualité thermique des couches de diamant CVD s'approche de celle des monocristaux, une étude de la conductivité locale corrélée avec des expériences de spectroscopie Raman, en fonction de la température, pourrait fournir des informations supplémentaires sur la diffusion des phonons aux joints de grains et sur d’éventuels défauts présents dans les couches.
IV.2.1.2 Caractérisation ellipsométrique :
P96/08 P96/09 C95/02 C95/03 C95/05
En collaboration avec le laboratoire d’Ingénierie des Matériaux et des Hautes Pressions (CNRS UP1311) de Villetaneuse, nous avons mené une étude ellipsométrique de couches de diamant d’épaisseur micronique déposée sur silicium par une technique de dépôt chimique en phase gazeuse assisté par plasma micro-onde. En nous appuyant sur les résultats de mesures effectuées par plusieurs autres techniques de caractérisation complémentaires, nous avons pu construire un modèle optique unique à 5 couches capable de décrire les paramètres optiques et structuraux des couches élaborées. Ce modèle rend compte des rugosités de surface et d’interface aussi bien que de l’absorption de la phase non-diamant.
Remarquons que l’étude de films de polymères et de diamant CVD nous a amenés à effectuer une analyse systématique, qui n’avait pas été envisagée auparavant, des effets liés à la taille et à la divergence du faisceau de l’ellipsomètre, effets qui peuvent conduire dans le cas d’échantillons d’épaisseur inhomogène à des erreurs dans les interprétations.
IV.2.2 Céramiques fonctionnelles et réfractaires
A94/16 A96/07 C97/06 C97/08
L'instrumentation que nous possédons au laboratoire est en fait unique pour la détermination des propriétés thermiques à différentes échelles spatiales, du micromètre au millimètre, et par suite pour voir l'influence de la microstructure et de la morphologie des phases en présence sur le comportement global du matériau. Nous avons effectué des études :
  – d’une part, sur des céramiques d'alumine et d'alumine-zircone, en collaboration avec le Laboratoire de Céramiques et Matériaux Minéraux de l'ESPCI ;
   –  d’autre part, sur des céramiques à base de nitrure d'aluminium, en collaboration avec l’École des Mines.

IV.2.2.1 Céramiques à base d’alumine:
(L. Pottier - L. .François-Marsal [LCMM-ESPCI] - D.Fournier)
Cette étude, qui a fait l’objet de la thèse de L. François-Marsal (Laboratoire de Céramiques et Matériaux Minéraux de l’ESPCI), a porté sur un ensemble d’échantillons d’alumine pure mais de granulométrie différente et de deux échantillons d’alumine-zircone. Les résultats de nos expériences photothermiques ont démontré que la granulométrie n’affectait pas la valeur de la diffusivité thermique ni l’insertion de zircone intragranulaire. Par contre l’insertion de zircone en position intergranulaire fait chuter fortement la valeur de la diffusivité. Une étude complémentaire a été effectuée sur deux échantillons comportant le même pourcentage de zircone interstitielle, mais stabilisée dans l’un seulement des deux. La comparaison a montré que l’abaissement de la diffusivité est principalement dû aux contraintes locales associées à un changement de phase allotropique de la zircone.

IV.2.2.2 Céramiques à base de niture d’aluminium
(L. Pottier - L. Fabbri - D. Fournier - C. Pélissonnier [École des Mines]) P97/02 A95/01 A96/01 A96/06 A97/01 C94/04 C95/01 C96/03
La conductibilité thermique des meilleures céramiques réalisées étant toujours au moins deux fois plus faible que celle du monocristal, nous avons essayé d'évaluer les paramètres microstructuraux responsables de l'affaiblissement des performances thermiques. Ce travail a constitué la thèse de C. Pélissonier (soutenue en mai 1996 à l’École Supérieure des Mines de Paris).
A fin de comparaison, neuf céramiques de provenances différentes, présentant des morphologies et des compositions différentes, ont été étudiées. Une première série de mesures de diffusivité thermique effectuée à l'aide du montage mirage, à l'échelle de plusieurs centaines de microns, a permis un « classement thermique » des matériaux. Ce classement a été alors comparé aux classements effectués en fonction du pourcentage d'oxygène dans les grains, et du pourcentage surfacique de la phase intergranulaire. Il est apparu clairement qu'on ne pouvait pas encore tirer de conclusion définitive quant au facteur limitant dominant de la conductibilité thermique.
Une étude thermique à l’échelle microscopique a alors été entreprise sur deux matériaux de taille de grains équivalente, présentant une très grande différence tant de morphologie de la phase intergranulaire que de propriétés à l'échelle macroscopique. Nous avons pu constater que les diffusivités thermiques à l’échelle microscopique différaient peu de celles que nous avions obtenues à l’échelle macroscopique. Une étude des barrières thermiques aux joints de grains a révélé ensuite un comportement très différent des deux matériaux, et nous a aussi permis d’étudier les corrélations entre les propriétés "thermiques" des joints et leurs propriétés microstructurales, ainsi que de montrer que la porosité est encore plus néfaste que la phase secondaire intergranulaire.
Citons enfin le travail effectué au Laboratoire par Luciano Fabbri lors de son stage postdoctoral (réseau européen CHM) sur des céramiques de nitrure d'aluminium fabriquées par «  tape casting  ». L’intérêt industriel de ce procédé est d’assurer un état de surface excellent ainsi que des côtes strictes. La faible épaisseur — typiquement quelques dixièmes de millimètre — rendant inapplicables les méthodes classiques de mesure de la conductivité (méthode flash, etc...), nous avons effectué la mesure de la diffusivité thermique par effet mirage et par microscopie photothermique. Les résultats de ces mesures révèlent une légère augmentation de la diffusivité en fonction de la température de frittage, ce qui s’explique par une diminution de la teneur en oxygène (impureté) dans les grains.

IV.2.2.3 Céramiques à base de zircone yttriée (constituant pour barrières thermiques)
(J.F. Bisson - D. Fournier)
Il s’agit d’optimiser le comportement des barrières thermiques, minces revêtements servant à isoler par exemple des aubes de turbines de réacteur des gaz chauds et corrosifs. Ces barrières thermiques sont des revêtements PCVD ou EBPVD de zircone yttriée, matériau dont les propriétés mécaniques sont proches de celles du métal sur lequel il est déposé, et dont la conductivité thermique est très faible. Pour augmenter leur efficacité, on cherche à créer un réseau de fissures parallèle à la surface, faisant obstacle à l’échange thermique entre le gaz chaud et le métal. Une première étude nous a permis de mesurer avec précision la diffusivité thermique de monocristaux de zircone contenant de l’yttrine à différentes concentrations. Puis nous avons cherché à caractériser des dépôts de quelques centaines de microns. La diffusivité thermique a été mesurée avec le microscope infrarouge à l’échelle de 100 µm, puis avec une résolution d’environ 5µm avec le microscope à photoréflectance. Cette mesure locale est particulièrement intéressante pour les théoriciens qui tentent de prévoir le comportement du matériau à l’aide de simulations. Ce travail est financé par l’ONERA et constitue le travail de thèse de J.F. Bisson.

IV.2.2.4 Céramiques à base de nitrure de silicium
(L. Pottier - D. Fournier - Bincheng Li)
Nous avons étudié des céramiques à base de niture de silicium dont la fabrication par « tape casting » aboutit à des grains longs de plusieurs dizaines de microns, orientés, fixés par un liant d’yttrine. Il s’agissait de mesurer la diffusivité thermique intrinsèque de ces grains, et de la comparer à la diffusivité macroscopique du matériau, afin d’évaluer les chances d’améliorer encore cette dernière. Cette étude se poursuit en collaboration avec le National Industrial Research Institute of Nagoya (Japon), où cette céramique a été conçue et élaborée.

IV.2.3 Diffusion thermique et surfaces rugueuses
(D. Vandembrouc - A.C. Boccara) A94/13 C94/01
Ce sujet a connu des développements nouveaux et spectaculaires sous l’impulsion de D. Vandembroucq (dont la thèse a été soutenue en juin 96) et de la précieuse collaboration avec Stéphane Roux (du Laboratoire d’Hydrodynamique et Mécanique Physique de l’ESPCI). Rappelons qu’une étude expérimentale préliminaire sur des surfaces rugueuses avait mis en évidence une diffusion anormale, de caractère hyperdiffusif. Or les modèles géométriques conduisaient à des comportements hypodiffusifs. Les surfaces ayant été caractérisées par  leur topographie 3D ont montré une invariance d’échelle de type auto-affinité avec un exposant (quasi universel !) de 0,8. Les simulations basées sur le découpage en volumes élémentaires, ont montré l’importance des conditions aux limites — flux ou  température imposé(e) — et des pics de la structure, puisqu’une surface même faiblement arasée montre un comportement normal.
Le modèle montre que la diffusion a partir des anfractuosités est " ralentie " et qu’elle est au contraire " accélérée " sur les pics. Comme les pics offrent un volume accessible à la diffusion plus faible que les anfractuosités , l’effet des frontières " verticales " s’estompe au profit de la frontière moyenne " horizontale ".
Les simulations numériques (2D) à partir d’un profil auto-affine ont confirmé les points ci-dessus pour ce qui est des comportements locaux. Elles ne permettent par contre pas de distinguer les conditions aux limites de type flux ou température imposés.
Enfin, en utilisant des transformations conformes avec des coefficients qui suivent une loi de puissance, on a pu engendrer des surfaces auto-affines. A partir de cela, il devient possible de rendre compte des propriétés des surfaces rugueuses à partir de celles d’une surface plane, mais sur un matériau dont les propriétés thermiques varient en volume. Cette approche, très riche conceptuellement, nous permet de mieux comprendre les effets locaux associés aux rugosités.
 
IV.3 Semi-conducteurs et composants pour la microélectronique et l’optoélectronique
Chercheurs permanents :   4 (D. Fournier, B. Forget, J.P. Roger, A.C. Boccara)
Post-doc :    1 (O. von Geisau)
Visiteurs :     3 (A. Bhattacharyya, A. Mansanares, S.Tuli)
Thèses en cours     2 (R. Cherrak, I. Barbereau)
Publications :     18 (6P + 12A)
Participations à des congrès :   19 (12A + 7C)
Coopérations Internationales :   Universités  de Chypre et de Campinas
     IIT New-Delhi
Collaborations     IEF
Contrats :    Réseau Capital Humain et Mobilité
     IFCPAR (Coopération Franco-Indienne)
     Alcatel-Cit - Thomson
 

Principaux Résultats :
- Détermination de conditions expérimentales permettant de mesurer sans ambiguïté la valeur de la diffusivité électronique.
- Images  synchrones à l’échelle du micron de l’effet Joule et de l’effet Peltier.
Mesure photothermique de la magnétorésistance perpendiculaire.

IV.3.1  Dynamique du transport dans les semi-conducteurs intrinsèques, dopés et implantés
(I. Barbereau - B.C. Forget - D. Fournier - A. Bhattacharyya) P95/02 P96/11 A94/09 A94/10 A94/19 A96/04 A96/10 A96/11 A96/12 C96/06 C97/03 C97/07
Appliquées aux semi-conducteurs, les méthodes photothermiques sont bien adaptées au suivi des ondes plasma associées aux porteurs photocréés par des excitations non-stationnaires. Elles permettent d'étudier, en plus des propriétés optiques et thermiques, les propriétés de transport électronique des semi-conducteurs, telles que la diffusivité (ou mobilité), le temps de vie et la vitesse de recombinaison de surface. La principale difficulté de l'interprétation des signaux photothermiques dans le cas des semi-conducteurs est double : d’abord, il faut distinguer les effets purement thermiques des effets électroniques ; ensuite, il faut discriminer les différentes propriétés de transport électronique qui peuvent avoir un effet corrélé sur le signal. Nous nous sommes donc efforcés d'affiner à la fois nos expériences et la modélisation des effets photothermiques liés à la présence des porteurs libres, afin d'augmenter la précision dans la détermination des propriétés de transport électronique.
Cet effort s'est révélé fructueux, puisque nous avons pu obtenir des conditions expérimentales qui permettent la détermination de la diffusivitÈ électronique sans ambiguïté, c'est-à-dire des conditions expérimentales où la variation spatiale de la phase du signal de photoréflectance ne dépend que de la diffusivité électronique.
Plus récemment, des expériences effectuées sur du silicium intrinsèque à des fréquences de modulation variant du kHz au MHz montrent des comportements très spectaculaires, permettant de penser que ces expériences doivent pouvoir caractériser l’état recombinant ou non de la surface du semi-conducteur. Il nous faudra par la suite valider notre modèle pour des semi-conducteurs dopés ou implantés, et éventuellement modifier les conditions expérimentales de nos expériences.
Nous nous sommes aussi intéressés aux matériaux semi-conducteurs déposés en couches minces, comme SiGe ou SiGeC déposés sur silicium, et aux superréseaux Si/Ge. Des contacts ont étés pris avec le CNET (Meylan) et l'IEF (Orsay). Notre objectif est double : d'abord caractériser, électroniquement et thermiquement, les couches elles-mêmes ; ensuite, étudier la recombinaison à l'interface avec le substrat. Les premières expériences effectuées sur des superréseaux Si/Ge nous permettent d’envisager une modélisation qui prendra en compte le caractère bidimensionnel de la diffusion électronique dans le superréseau.
Dans le cadre des semi-conducteurs implantés, nous avons réalisé, en coopération avec C. Christofides (Université de Chypre), une étude permettant d'analyser les signaux photothermiques à basse température (40-300 K). Celle-ci a permis de montrer qu' à basse température il est possible de favoriser les effets électroniques, alors qu'à température ambiante les effets détectés sont plutôt de nature thermique. Ceci est confirmé par des mesures de diffusivité thermiques par microscopie photothermique.
Nous nous sommes intéressés à l’étude de l’éblouissement des caméras visibles et IR sous irradiation lumineuse et avons vérifié expérimentalement l’anisotropie de l’écoulement des porteurs excédentaires dans les directions x et y dans le cas de matrices CCD.

IV.3.2 Application à l'étude des composants électroniques et optoélectroniques
IV.3.2.1 Diodes laser
(R. Cherrak - A. Mansanares - J.P. Roger - D. Fournier) P94/03 A94/04 A96/09 A97/05 C94/05 C95/04
Dans le cadre de la thèse de R. Cherrak, en collaboration avec la société CIT ALCATEL, nous nous sommes plus particulièrement intéressés à l'étude de la fiabilité de diodes lasers à base de GaAs émettant à 0,98 µm, utilisées pour le pompage optique dans les amplificateurs à fibre dopée à l'erbium. Les utilisateurs attendent de ces dernières une réduction du niveau de bruit, de la consommation électrique et de la sensibilité à la température  de fonctionnement. Les systèmes étudiés présentent un puits quantique contraint en InGaAs, associé à une structure de type « ridge » dont la couche de confinement optique est constitué d'AlGaAs. L'utilisation de la microscopie photothermique a permis de visualiser la distribution de la température à la surface de la diode ou le long de la cavité laser. Les mesures le long du canal ont révélé une forte élévation de la température au voisinage du miroir de sortie. Ce comportement, que ne présentaient pas les lasers à base d'InP mesurés précédemment, pourrait affecter la fiabilité de la diode en raison d'un échauffement excessif de la face de sortie. Cette hypothèse n'a pu, toutefois, être confirmée par les mesures sur des lasers dont le rendement optique a diminué de plus de 50% après les essais de vieillissement. Ces mesures ont plutôt mis en évidence des zones chaudes dans la cavité situées à plusieurs dizaines de µm de la sortie du laser.
Notons aussi que nous avons effectué des mesures caractérisant les pertes de composants passifs (filtres interférentiels, lentilles...) intervenant dans les liaisons fibrées de télécommunications.
IV.3.2.2 Circuits intégrés
(S. Grauby - A. Mansanares - B. Forget - D. Fournier) P97/08 P97/09 A96/02 C97/01 C97/02
Les méthodes photothermiques se sont révélées de bons outils pour l’imagerie des composants avec une résolution micronique. L’étude d’un transistor MOS sous tension à 1 MHz a révélé la localisation des sources de chaleur vers le drain, et démontré les limites de cette microscopie monodétecteur puisque la sonde provoque lors de la mesure des effets photoinduits. Le développement d’un système muni d’une caméra permettra d’éviter une densité de flux importante arrivant sur l’échantillon, donc aussi ces effets photoinduits. Nous avons réalisé une première image thermique synchrone de résolution micronique de résistances constituées de silicium polycristallin  et de métal. Nous avons clairement mis en évidence l’effet Joule et l’effet Peltier (contact métal -semi-conducteur).

Effet Joule	Effet Peltier

 
IV.4 Production Scientifique

IV 4.1 Publications dans des revues avec comité de lecture

IV.4.2 Congrès avec actes (en gras les conférences invitées)

 8th International Topical Meeting on Photoacoustic and Photothermal Phenomena (8ITMP3), Pointe-à-Pitre, 22-25 janvier 1994 :

IVA94/01 – G. PANDEY, C. BOUE, D. FOURNIER, A. BOCCARA
« Thermal difusivity and anisotropic effects in transparent polymers using collinear mirage detection »
J. Physique IV, colloque C7, 279-281 (1994)

IVA94/02 – L. POTTIER, A.C. BOCCARA
« Collinear mirage effect at a microscopic scale »
J. Physique IV, colloque C7, 75-77 (1994)

IVA94/03 – L. POTTIER, K. PLAMANN
« Local measurements of thermal diffusivity in homogeneous and heterogeneous samples by photoreflectance microscopy »
J. Physique IV, colloque C7, 295-297 (1994)

IVA94/04 – A. MANSANARES, J.P. ROGER, D. FOURNIER, A.C. BOCCARA
« On the use of the modulated reflectance microscopy in the study of laser diode facets: detection of surface defects »
J. Physique IV, colloque C7, 207-210, (1994)

 IVA94/05 – H. EL RHALEB, J.P. ROGER
« Analysis of bulk sample photothermal response by time resolved ellipsometry »
J. Physique IV, colloque C7, 635-638, (1994)

 IVA94/06 – H. EL RHALEB, J.P. ROGER, J.L. STEHLE, A.C. BOCCARA
« Heat flow measurement in thin films by time resolved ellipsometry »
J. Physique IV, colloque C7, 639-642, (1994)

IVA94/07 – V. LORIETTE, J.P. ROGER, A.C. BOCCARA, P. GLEYZES, J.M. MACKOWSKI
« Probing of low loss materials at 1.064µm for interferometric gravitational waves
detection »
J. Physique IV, colloque C7, 631-634 (1994)

IVA94/08 – T. VELINOV, G. BUROV, K. BRANSALOV, J.P. ROGER, A.M. MANSANARES
« Influence of the probe beam size on the photothermal reflectance signal »
J. Physique IV, colloque C7, 19-22 (1994)

IVA94/09 – B.C.FORGET, D. FOURNIER, V.E. GUSEV
« Special effects of 3D diffusion of plasma waves: nonlinear photoreflectance signal»,
J. Physique IV, colloque C7, 151-154 (1994)

IVA94/10 – B.C. FORGET, D. FOURNIER, V.E. GUSEV
« Nonlinear recombination processes : application to quantitative implantation characterization »
J. Physique IV, colloque C7, 155-158 (1994)

IVA94/11 – J. GUITONNY, Z. BOZOKI, M. LE LIBOUX, A.M. MANSANARES, D. FOURNIER et A.C.BOCCARA
« Infrared differential imaging of vertical and slanted cracks  modelisations and experiments »
J. Physique IV, colloque C7, 607-610 (1994)

IVA94/12 – J. GUITONNY, J.C. PANDEY, A.C. BOCCARA, D. FOURNIER
" Thermal diffusivity measurement by IR microscopy; application to opaque polymeric sample "
J. Physique IV, colloque C7, 307-309 (1994)

IVA94/13 – D. VANDEMBROUCQ, A.C. BOCCARA, D. FOURNIER
« Surface roughness effect as a source of hyperdiffusion »
J. Physique IV, colloque C7, 331-334 (1994)

IVA94/14 – A.M. MANSANARES, Z. BOZOKI, T. VELINOV, D. FOURNIER, A.C.BOCCARA
« Photothermal reflectance microscopy: signal contrast in the case of thick and thin interface in solids »
J. Physique IV, colloque C7, 575-578 (1994)

IVA94/15 – G. HAUCHECORNE, A.C. BOCCARA, J. BOK, J.P. CONTOUR, J. DEMOMENT, J.P. ROGER, H. RAFFY, A. SACCUTO
« Current induced optical birefringence in superconducting YBaCuO (123) and BiSrCaCuO (2212) thin films »
M2S HTSC-IV, (Grenoble, 1994), Physica C 235-240 2099-2100 (1994)

IVA94/16 – D. FOURNIER, L. POTTIER, A.C. BOCCARA, G. SAVIGNAT, P. BOCH, J. POIRIER, G. PROVOST
« Non-destructive characterisation of refractories by photothermal techniques »
in Advances in  Science and Technology 3A; « Ceramics: Charting the Future », P. Vincenzini ed. (Techna Srl 1995) pp. 415-421
[Congrès Européen sur les Matériaux (EUROMAT 94) ; Florence, juin 1994]

IVA94/17 – D. FOURNIER, K. PLAMANN
« Thermal measurements on diamond and related materials†ª
Diamond Films (sept.94, Il Cioco, Italie), Diam.Rel.Mat 4 809-819 (1995)

IVA94/18 – B.K. BACHMANN, H.J. HAGEMANN, H. LADE, D. LEERS, D.U. WIECHERT, H. WILSON, D. FOURNIER, K. PLAMANN
« Thermal properties of C/H-,C/H/O-, C/H/N- and C/H/X- grown polycristalline CVD diamond »
Diamond Films (sept.94, Il Cioco, Italie) Diam.Rel.Mat. 4, 820-826 (1995)

IVA94/19 – B.C. FORGET  AND D. FOURNIER
« Implantation characterisation in silicon wafers by non linear photoreflectance »
Mat. Sci. Engin. B24 199 (1994)

IVA95/01 – C. PELISSONNIER, L. POTTIER, D. FOURNIER, A. THOREL
« Local thermal properties in aluminium nitride: a multi-scale approach of diffusivity and intergranular structure »
European Ceramic Society Fourth Conference (Riccione, Italie, 2-6 oct. 1995)
Fourth Euro Ceramics, vol. 3, S. Meriani and V. Sergo eds. (Gruppo Editoriale Faenza Editrice S.p.A., 1995), pp. 413-420

IVA96/01 – C. PELISSONNIER, L. POTTIER, D. FOURNIER, A. THOREL
« High-resolution thermal diffusivity measurements in aluminium nitride: effect of grain boundaries and intergranular phases »
in « Materials Science Forum », vols. 207-209, A.C. Ferro, J.P. Condé and M.A. Fortes eds., pp. 813-816 (Transtec Publications, Switzerland, 1996)
[7th International Conference on Intergranular and Interphase Boundaries in Materials, Lisboa, Portugal, 26-29 June 1995]

IVA96/02 – A.B. BHATTACHARYYA, D. FOURNIER, S. TULI, B.C. FORGET
« Non destructive photothermal, photoreflectance and photoacoustic techniques for the characterization of semiconductor materials and devices »
International Conference on Semiconductor Devices (New Delhi 1995)
in « Semiconductor Devices », K. Lal ed., Narosa Publ. House (New Delhi 1996) 253-260

9ITMP3 9th International Conference on Photoacoustic and Photothermal Phenomena (Nanjing, R. P.de Chine,  27-30 juin 1996).
Publication dans Progress in Natural Science, suppl. to vol. 6 (déc. 1996)
IVA96/03 – J. GUITONNY, A.C. BOCCARA, D. FOURNIER, V. GUSEV
« Second harmonic IR photothermal detection of cracks »
Progress in Natural Science, suppl. to vol. 6, S 158-161 (1996)

IVA96/04 – W. KIEPERT, H. OBRAMSKI, R. MECKENSTOCK, J. PELZL, D. FOURNIER, A.C. BOCCARA, U. ZAMMIT
« Photothermal modulated optical and microwave reflectivity from ion implanted semiconductors »
Progress in Natural Science, suppl. to vol. 6, S 515-518 (1996)

IVA96/05 – L. BERTRAND, L. POTTIER, D. FOURNIER,  J. PELZL
« Micron Scale Diffusivity Measurements in Natural and H.O.P.G. Graphites »
Progress in Natural Science, suppl. to vol. 6, S. 277-280 (1996)

IVA96/06 – L. FABBRI, D. FOURNIER, L. POTTIER, L. ESPOSITO
« Local thermal diffusivity measurements in tape-cast AlN »
Progress in Natural Science, suppl. to vol. 6 , S. 281-284 (dec. 1966)

IVA96/07 - D. FOURNIER, L. POTTIER, K. PLAMANN, C. PELISSONNIER, A. THOREL, F. QUEYROUX
« Thermal characterization of microelectronics materials at various scales »
Progress in Natural Science suppl. to Vol. 6, S. 467-470 (dec. 1966)

IVA96/08 – J.P. ROGER, A.C. BOCCARA, T. VALET, O. VON GEISAU, J. PELZL
« Perpendicular magnetoresistance characterization using photothermal measurements »
Progress in Natural Science, suppl. au vol. 6, S-301 (1996)

IVA96/09 – R. CHERRAK, J.P. ROGER, D. FOURNIER, A. M. MANSANARES
« Investigation of 980 nm waveguide lasers by photothermal microscopy »
Progress in Natural Science, suppl. au vol. 6, S-535 (1996)

IVA96/10 – I.BARBEREAU, B. C FORGET, D. FOURNIER
«Characterization of electronic transport properties by scanning photothermal microscopy»,
Progress in Natural Science 6 479–482 (1997)

IVA96/11 – I.BARBEREAU, B. C FORGET, D. FOURNIER,
« Photothermal microscopy investigation of implanted wafers : effect of thermal diffusivity »
Progress in Natural Science 6 503-506 (1997)

IVA96/12 – NESTOROS, B. C. FORGET, C. CHRISTOFIDES, A. SEAS
« Photothermal Reflection vs. Temperature (40 to 300K) »
Progress in Natural Science 6 507-510 (1997)

IVA96/13 – R.PALMER, A. BOCCARA AND D. FOURNIER
« Single crystal and polycrystalline circular dichroism of Ni(en)3(No3)2 by means of visible and near IR stepscan Fourier transform spectroscopy with mirage detection »
Progress in Natural Science, 6, 3-9 (1997)

IVA97/01 – C. PELISSONNIER-GROSJEAN, D. JEULIN, L. POTTIER, D. FOURNIER, A. THOREL
« Mesoscopic modeling of the intergranular structure of Y2O3 doped aluminium nitride and  application to the prediction of the effective thermal conductivity »
in « Key Engineering Materials » vols. 132-136 (1997 Transtec Publications, Switzerland)
[European Ceramic Society Conference, 1997]

IVA97/02 – J. DURRELL, G. HAUCHECORNE, J. BOK, J. BOUVIER, A.C. BOCCARA, , J.P. CONTOUR, J.P. ROGER
« Study of the birefringence by optical reflectivity in YBa2Cu3O7  and its variation with a superconducting current »
M2S HTSC-V, Beijing, Chine (1997), Physica C 282-287 1025-1026 (1997)
 

IVA97/03 – I. BALTOG, M.L. CIUREA, G. PAVELESCU, E. PENTIA, G. GÄLEATÄ AND J.P. ROGER
« The influence of thermal annealing on optical properties of porous silicon films »
ROMOPTO'97, 5th Conference on Optics (Bucarest, Roumanie, 1997)
A paraître dans Proc. SPIE

IVA97/04 – M. EL ARDHAOUI, P. LANG, F. GARNIER, J.P. ROGER
« Substrate and evaporation rate dependent orientation and crystalline organisation of sexithiophene films vacuum deposited onto Au and HOPG »
Journées Polymères Conducteurs 97 (Tours, 1997)
A paraître dans J. Chim. Phys.

IVA97/05 – R. CHERRAK, V. LORIETTE, B. FORGET, J.P. ROGER, D. FOURNIER AND A.C. BOCCARA
"Photothermal approach to local heating imaging: application to laser degradation"
XXIX Annual Symposium On Optical Materials For High Power Laser (-Boulder, Colorado, 1997)
A paraître dans Proc. SPIE

 
 
IV.4.3 Congrès sans actes (en gras les conférences invitées)

 IVC94/01 D.VANDEMBROUCQ, AC. BOCCARA, D.FOURNIER
« Comportement mésoscopique de la diffusion thermique dans les matériaux granulaires »
Journée d’Études de la Société Française des Thermiciens (Paris, 23-03-94)

IVC94/02 – L. POTTIER, A.C. BOCCARA
« Visualisation d'Ondes Thermiques à l'Échelle du Micron »
Journée d’Étude de la Société Française des Thermiciens (Paris, 23-03-94) [Orale]

IVC94/03 – C. BOUE-LABURTHE-TOLRA, T. DITCHI, N. FARHAT
« Measurement of space charges or dipoles distributions and attenuation of elastic waves in dielectrics, using the Pressure Wave Propagation Method »
8ITMP3 (Pointe à Pitre, 1994) [Poster]

IVC94/04 – C. PELISSONNIER, L. POTTIER, A. THOREL
« Structure intergranulaire à l'échelle mésoscopique dans le nitrure d'aluminium: influence sur les propriétés thermiques »
Journées d'Étude sur la Matière Condensée (« JMC4 » ; Société Française de Physique; Rennes, sept. 1994) [Poster]

IVC94/05 - J.P. ROGER, D. FOURNIER, A.C. BOCCARA
« Champ de température de diodes laser par microscopie photothermique »
Colloque de la Sociéte Française de Thermique : « Métrologie thermique à l'échelle du micron » (Paris, 1994)

IVC94/06 – H. EL RHALEB, J.P. ROGER, A.C. BOCCARA
« Time-resolved ellipsometry »
Physique en Herbe 94 (Montpellier, 1994)

IVC94/07 – J.P. ROGER, D. FOURNIER, A.C. BOCCARA
« Optical and thermal characterization of coatings »
International Conference on Metallurgical Coatings and Thin Films (San Diego, USA, 1994)

IVC95/01 – C. PELISSONNIER, L. POTTIER, A. THOREL
« Approche thermique locale du nitrure d'aluminium : rôle de la structure intergranulaire comme défaut modulable »
Journée Spécialisée du Groupement Français des Céramiques (G.F.C.; Paris, 08-02-95) [Poster]

IVC95/02 – H. EL RHALEB, N. CELLA, J.P. ROGER, A. ZUBER
 « Beam size effects in spectroscopic ellipsometry: characterization of transparent films with thickness inhomogeneity »
International Workshop on Spectroscopic Ellipsometry (Erlangen, RFA,1995)

IVC95/03 – N. CELLA, H. EL RHALEB, J.P. ROGER, D. FOURNIER, E. ANGER
 « Spectroscopic ellipsometry studies of plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) diamond films  »
International Workshop on Spectroscopic Ellipsometry (Erlangen, RFA, 1995)

IVC95/04 – R. CHERRAK, J.P. ROGER, D. FOURNIER, A.C. BOCCARA
« 980 nm ridge waveguide lasers studied by photothermal microscopy »
Physique en Herbe 95 (Nice, 1995)

IVC95/05 – N. CELLA, H. EL RHALEB, J.P. ROGER, D. FOURNIER, E. ANGER, A. GICQUEL
« Spectroscopic ellipsometry studies of diamond films supported by other characterization techniques »
6th European Conference on Diamond, Diamond-like and Related Materials (Barcelone, Espagne, 1995)

IVC95/06 – J.P. ROGER, D. FOURNIER, A.C. BOCCARA
« Application de la détection photothermique à l'étude des microdélaminations »
Journée scientifique du Comité des Utilisateurs du CMO : « Surfaces, Interfaces, Adhérence » (Grenoble, 1995)

IVC95/07 – D.FOURNIER, J.FANTINI, V. PLICHON
« Détection des microflux en solution entre zones anodique et cathodique »
Journées d’Électrochimie (Strasbourg, 1995)

IVC96/01 – A.C. BOCCARA, J. CIFRE, D. FOURNIER, V. LORIETTE, J.P. ROGER
« Weakly absorbing dielectric materials - state of the art and characterization »
9th International Conference on Photoacoustic and Photothermal Phenomena (Nanjing, R.P. Chine, 1996)
 
 

IVC96/02 – M.L. CIUREA, I. BALTOG, G. PAVELESCU, E. PENTIA AND J.P. ROGER
« Influence of heating and illumination on optical properties of porous silicon films »
EPS 10 Trends in Physics, 10th General Conference of the European Physical Society, (Séville, Espagne, 1996)

IVC96/03 – C. PELISSONNIER, L. POTTIER, D. FOURNIER, A. THOREL
« Local thermal properties in aluminium nitride: a multiscale approach of diffusivity and intergranular structure »
Journées Spécialisées du Groupement Français de la Céramique (Lyon, fév. 1996) [Poster]

IVC96/04 – L. POTTIER, L. BERTRAND, D. FOURNIER, U. ZAMMIT, M. MARINELLI, F.MERCURI, S. FOGLIETTA
« Measurements of thermal diffusivity anisotropies in graphite »
14th European Conference on Thermophysical Properties (14ECTP), (Villeurbanne, 16-19 sept.1996) [Poster]

IVC96/05 – J.F.BISSON, D. FOURNIER
« Application of infrared microscopy to thermal diffusivity measurements in refractories at various temperatures ».
14th European Conference on Thermophysical Properties (14ECTP), (Villeurbanne, 16-19 sept.1996) [Poster]

IVC96/06 – N. MACHET, C. HUBERT-HABART, V. BOUDINEAU, D. FOURNIER, B. C. FORGET
« Étude de l’éblouissement des caméras CCD à transfert de trame par un rayonnement laser visible ou proche infrarouge »
Optronique et Défense (Montigny-le-Bretonneux, 1996)

IVC96/07 – B.ZIMERING, D.FOURNIER
« Photothermal instruments : applications to environmental monitoring and nondestructive evaluation »
£ pologne

IVC96/08 – J.F.BISSON
« Application of infrared microscopy to thermal diffusivity measurements in refractories at high temperature »
Physique en Herbe 96 (Bordeaux, 1-5 juil. 1996 [Orale]

IVC96/09 – D.FOURNIER, B. C. FORGET
« Photodéflexion, photoréflexion et radiométrie infrarouge »
Journée de Contrôle Non-Destructif (COFREND 1996).

IVC96/10 – M. LE LIBOUX, D. FOURNIER, A. BELLATI AND N. KATCHAROV
" Optical characterisation of special polymers sensitive to hydrocarbon gases with new laser refractometer "
 EUROPTRODE 1996

IVC97/01 – B.C. FORGET, S. GRAUBY, D. FOURNIER, P. GLEYZES, A. C. BOCCARA AND A. M. MANSANARES
«50 kHz modulated photothermal microscopic resolution imaging using a 256x256 pixels camera coupled to a multichannel lock-in detection»,
THERMINIC 97 (Cannes, sept 97).

IVC97/02 – J.A. BATISTA, A.M. MANSANARES, A.C. DA SILVA, M.B.C. PIMENTEL, N. JANNUZZI, D. FOURNIER
« Subsurface microscopy of biased MOSFET structures : photothermal and electroreflectance images »
THERMINIC 97 (Cannes, sept 97).

IVC97/03 – N. MACHET, C. HUBERT-HABART, V. BOUDINEAU, D. FOURNIER, B.C. FORGET
« Étude de l’éblouissement des caméras CCD à transfert de trame par un rayonnement laser visible ou proche infrarouge »
RADECS 97 (Cannes, sept. 1997)

IVC97/04 – S. HIRSCHI, A.C. BOCCARA ET F. LEPOUTRE
« Microscope interférométrique destiné à la mesure des déformations thermoélastiques à l’échelle des grains »
Journée de la Sociéte Française de Thermique: « La Thermique à l'échelle micronique et submicronique » (Paris, jan. 1997)

IVC97/05 – B. FORGET, D. FOURNIER ET J.P. ROGER
" Les méthodes photothermiques à l'échelle du micron: profil de diffusivité en profondeur, mesure de diffusivité de couches minces et caractérisation de céramiques"
Journée de la Sociéte Française de Thermique: "La Thermique à l'échelle micronique et submicronique", Paris, France, (janvier 1997)

IVC97/06 – D. FOURNIER, B. FORGET, P. GLEYZES, J.B. DABAN, I. BARBEREAU, L. POTTIER, C. PELISSONNIER, A. THOREL, F. QUEYROUX
  « Photothermal characterization of microelectronics ceramics at various scales »
in « Key Engineering Materials » vols. 132-136 (1997 Transtec Publications, Switzerland)
[European Ceramic Society Conference, Versailles 1997]
 

IVC97/07 – D.FOURNIER
Gordon Conference on Photoacoustic and Photothermal Phenomena (Oxford, sept. 1997)

IVC97/08 – D. FOURNIER, B. FORGET, J.F. BISSON, L. POTTIER, A. THOREL, C. PELISSONNIER
  « Les méthodes photothermiques : applications au diamant, à l’AlN, à la zircone... »
Journées d’Automne 1997 de la Société Française de Métallurgie et de Matériaux (« JA97 »), Paris, 25-27 nov. 1997
 

IVC97/09 – J.F.BISSON
« Estimation of the absolute sensitivity of an infrared detection system by measuring its non-linearity »
Physique en Herbe 97 (Caen, 30 juin – 4 juillet 1997). [Poster]

IVC97/10 – S. STREHLKE, D. SARTI, A. KROTKUS, O. POLGAR, M. FRIED, J.P. ROGER AND C. LEVY-CLEMENT
"Porous silicon emitter and high efficiency multicrystalline silicon solar cells"
14th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition, Barcelone, Espagne, (1997)
 
 
IV.4.4 Articles et actions de vulgarisation
 Articles dans la Revue de Contrôle Industriel : dossier Thermographie Infrarouge

Suivi d’un groupe d’étudiants du Lycée Maurice Ravel pour les Olympiades de Physique 1997 (second prix)
 

 IV.4.5 Brevets

 Brevet N° 94 11954 du 16 Octobre 1994
Dispositif d’acquisition de coordonnées de la pointe d’un stylet en déplacement sur une plaque.
J.P. Nikolovsky et D. Fournier
 

Brevet N° 95 15759 du 29 Décembre 1995
Réfractomètre et procédé pour mesurer l’indice ou la variation d’indice de réfraction d’un fluide ou d’un corps visqueux.
M. Le Liboux, D. Fournier, R. Nahoum, N. Katcharov et £. Pichery
.
 
 

  Introduction
  Opération I :  Matériaux : Propriétés Optiques et Magnétiques
  Opération II :  Interfaces et Microstructures
  Opération III : Supraconductivité
  Opération IV : Photothermique
  Opération V : Instrumentation