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Brunet, Magali (19..-....).

Works: 6 works in 12 publications in 2 languages and 12 library holdings
Genres: Academic theses 
Roles: Thesis advisor, Opponent, Author
Publication Timeline
Most widely held works by Magali Brunet
On-chip micro-supercapacitors based on nano-structured carbon materials by Peihua Huang( Book )

3 editions published between 2013 and 2015 in English and held by 3 WorldCat member libraries worldwide

The increasing number of functions in portable electronic devices requires more and more energy and power within a limited space. Li-ion thin film or so-called micro-batteries are the current solution for power supply. Drawbacks of these storage elements are poor power performance with limited life-span and temperature range. Carbon-based micro- supercapacitors, on the other hand, are able to deliver energy in short time, thus offering high power capability, to work at low temperature and they present an unlimited life-span. This thesis proposes several carbon-based micro-supercapacitors, to be integrated on a silicon substrate together with other electronics components or sensors. They are foreseen as a potential replacement or complement of Li-ion micro-batteries to enhance the total performance of the whole power source system. The thesis work is mainly focused on adapted materials and technologies for enabling micro-supercapacitors realization. Two types of on-chip micro-supercapacitors with planar interdigitated electrodes configuration were developed: one prepared from Electrophoretic deposition (EPD) and its combination of different carbon materials and different types of electrolytes, the other from patterned titanium or silicon carbide derived carbon film (TiC-CDC or SiC-CDC) on Si chip with different microfabrication techniques. Onion like carbon-based micro-supercapacitor by EPD shows high power delivery (scan rate up to 100V/s) in organic electrolyte, and high temperature range (-50 °C - 80 °C) in a eutectic mixture of ionic liquids. Different techniques for patterning carbide films have been developed to fabricate a CDC based micro- supercapacitor: reactive ion etching (RIE) or focused ion beam (FIB). TiC-CDC film based micro-supercapacitors show promising preliminary results. The developed technologies pave the way to a full and effective integration of micro-size energy storage devices on-chip
Développement de filières technologiques pour la réalisation de micro-supercondensateurs intégrés sur silicium by Thi Ty Mai Dinh( Book )

3 editions published between 2014 and 2015 in French and held by 3 WorldCat member libraries worldwide

Les récents progrès de la micro-électronique ont permis, au cours de la dernière décennie, un développement des systèmes embarqués, particulièrement, les réseaux de capteurs autonomes sans fil. Les nombreuses applications qui en découlent (optimisation des procédés industriels, suivi de trafic, surveillance de l'environnement, de structures, médicale...) ont attiré, ces dernières années, l'attention des chercheurs et des investisseurs. L'un des principaux défis limitant la mise en œuvre de ces réseaux de capteurs reste l'autonomie énergétique. Des solutions ont été proposées, notamment la récupération et le stockage de l'énergie présente dans l'environnement du capteur afin d'obtenir un système énergétiquement indépendant. Le stockage est actuellement principalement assuré par des micro-batteries. Ces dispositifs possèdent cependant une faible puissance, une durée de vie limitée et un domaine de fonctionnement en températures restreint. L'utilisation de micro-supercondensateurs, alternative ou complémentaire aux micro-batteries, permettrait de s'affranchir de ces limitations. Dans le cadre de ces travaux de thèse, nous nous sommes focalisés sur le développement de filières technologiques pour réaliser des micro-supercondensateurs intégrés sur silicium, possédant de bonnes performances en termes de densité de puissance et d'énergie, de tension d'utilisation, de taille et de durée de vie. Des micro-supercondensateurs performants et de forte résolution ont été obtenus au cours de cette thèse. Des électrolytes innovants sous forme de gels ont permis d'élaborer des micro-dispositifs tout solides, pouvant être produit à grande échelle. Des capacités spécifiques énormes ont par ailleurs été obtenues en combinant des matériaux de forte surface spécifique à des matériaux de forte capacité spécifique au sein d'une électrode. Enfin, des micro-supercondensateurs asymétriques ont été élaborés, permettant d'élargir la fenêtre de potentiel d'opération et, par conséquent, d'améliorer la densité d'énergie des micro-dispositifs
Vers l'autonomie énergétique des réseaux de capteurs embarqués : conception et intégration d'un générateur piézoélectrique et d'un micro dispositif de stockage capacitif en technologie silicium by Hugo Durou( Book )

3 editions published between 2010 and 2015 in French and held by 3 WorldCat member libraries worldwide

Wireless sensor networks offer very interesting possibilities for structural health monitoring, especially on aircrafts. However the sensors in these networks only have limited onboard energy resources, which is a severe restriction to their autonomy over a wide lifespan. As electronics and sensors power consumption reduces, a possible - and explored by many research teams for the last decade - solution is to harvest energy from the immediate environment of the microsystem, to store it and use it when needed to supply the sensor and electronics. In this thesis we propose to harvest energy from engine vibrations on an aircraft structure to supply a structure health monitoring sensor. Our contribution lies in the conception and integration on Silicon of a miniature piezoelectric harvester and capacitive charge storage device. As for the piezoelectric harvester, a proposed finite elements analysis coupled with a SPICE description of the charge circuit enabled the design of an optimized device, which is made of 4 monomorphic cantilevers (Si/PZT) that can generate > µW power and > V voltage despite low power incoming vibrations (0.1 to 0.5g @ 40-80 Hz). This device has been fabricated on a silicon wafer using standard MEMS technologies and femtosecond LASER etching of the cantilevers. The charge storage device, designed and integrated onto silicon, is an electrochemical double layer capacitor. Development of the geometry of the electrodes, the active material deposition and hermetic wafer level sealing under water-free atmosphere of the component have been led. A VHDL-AMS model of both micro-devices (harvester and charge storage) is proposed and systems simulations over simple use cases are compared to the experiment
Ferrite-based micro-inductors for power systems on chip : from material elaboration to inductor optimisation by Thi Yen Mai Nguyen( Book )

in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

On-chip inductors are key passive elements for future power supplies on chip (PwrSoC), which are expected to be compact and show enhanced performance: high efficiency and high power density. The objective of this thesis work is to study the material and technology to realize small size (<4 mm²) and low profile (< 250 µm) ferrite-based on-chip inductor. This component is dedicated to low power conversion (˜ 1 W) and should provide high inductance density and high quality factor at medium frequency range (5-10 MHz). Fully sintered NiZn ferrites are selected as soft magnetic materials for the inductor core because of their high resistivity and moderate permeability stable in the frequencies range of interest. Two techniques are developed for the ferrite cores: screen printing of in-house made ferrite powder and cutting of commercial ferrite films, followed in each case by sintering and pick-and place assembling to form the rectangular toroid inductor. Test inductors were realized first so that the characterization could be carried out to study the magnetic properties of the ferrite core and the volumetric core losses. The core losses were fit from the measured curve with Steinmetz equation to obtain analytical expressions of losses versus frequency and induction. The second phase of the thesis is the design optimization for the on-chip ferrite based inductor, taking into account the expected losses. Genetic algorithm is employed to optimize the inductor design with the objective function as minimum losses and satisfying the specification on the inductance values under weak current-bias condition. Finite element method for magnetics FEMM is used as a tool to calculate inductance and losses. The second run of prototypes was done to validate the optimization method. In perspective, processes of thick-photoresist photolithography and electroplating are being developed to realize the completed thick copper windings surrounding ferrite cores
Conception, réalisation et caractérisation d'inductances intégrées haute fréquence by Elias Haddad( )

1 edition published in 2012 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Cette thèse s'inscrit dans le contexte d'alimentation des systèmes électroniques portables à faible puissance (1W environ) et fonctionnant sous faible tension. Avec la demande croissante pour la conversion d'énergie dans ces systèmes, l'intégration et la miniaturisation du convertisseur DC-DC devient une zone d'intérêt fort. Des recherches récentes ont montré des convertisseurs avec des fréquences de commutation pouvant atteindre 100 MHz. Pour de faibles niveaux de tension (1 V) et des puissances aux environs du Watt, les valeurs d'inductance de lissage de ces convertisseurs envisagées sont de l'ordre d'une centaine de nanoHenry. Ceci relance l'intérêt d'étudier l'intégration des composants passifs de dimensions millimétriques au sein d'un même boîtier avec les parties actives. Dans ce contexte, les travaux présentés dans ce manuscrit sont abordés par la conception d'inductances planaires en forme de spirale avec un noyau magnétique. Les simulations ont permis d'analyser les liens entre les paramètres géométriques et les paramètres électriques de l'inductance pour établir une structure d'inductance optimale en fonction de la limite de la technologie de réalisation. Une inductance planaire prise en sandwich entre deux couches de matériau magnétique est proposée. Les simulations ont montré l'intérêt de réaliser un tel composant. Sa structure présente plusieurs avantages, elle permet d'augmenter considérablement la valeur d'inductance tout en gardant le même encombrement par rapport à une inductance sans noyau magnétique. Elle permet également de réduire les perturbations électromagnétiques avec les composants environnants. Un procédé technologique de réalisation des inductances, basé sur la croissance électrolytique de cuivre à température ambiante, a été développé et optimisé pour valider les modélisations précédentes. Ce procédé est reproductible et permet une fabrication collective de composants. Un banc de caractérisation impédance métrique a également été conçu afin de déterminer les limites du fonctionnement fréquentiel des composants réalisés et de valider les performances de ces derniers. Ce travail propose une solution pour la réalisation de la puce active sur l'inductance dans le cadre d'un SOC (System-On-Chip). Il souligne par ailleurs l'importance de l'intégration pour l'électronique de faible puissance
Development of a technology platform for the fabrication of high performance micro-magnetic components by Magali Brunet( )

1 edition published in 2003 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

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