Conception, caractérisation et optimisation de SPAD en technologie Dalsa HV CMOS 0.8 μm pour intégration dans un 3D-SiPM

Résumé : Les photodiodes à avalanche monophotonique (SPAD) sont d'intérêts pour les applications requérant la détection de photons uniques avec une grande résolution temporelle, comme en physique des hautes énergies et en imagerie médicale. En fait, les matrices de SPAD, souvent appelés photomultiplicateurs sur silicium (SiPM), remplacent graduellement les tubes photomultiplicateurs (PMT) et les photodiodes à avalanche (APD). De plus, il y a une tendance à utiliser les matrices de SPAD en technologie CMOS afin d'obtenir des pixels intelligents optimisés pour la résolution temporelle. La fabrication de SPAD en technologie CMOS commerciale apporte plusieurs avantages par rapport aux procédés optoélectroniques comme le faible coût, la capacité de production, l'intégration d'électronique et la miniaturisation des systèmes. Cependant, le défaut principal du CMOS est le manque de flexibilité de conception au niveau de l'architecture du SPAD, causé par le caractère fixe et standardisé des étapes de fabrication en technologie CMOS. Un autre inconvénient des matrices de SPAD CMOS est la perte de surface photosensible amenée par la présence de circuits CMOS. Ce document présente la conception, la caractérisation et l'optimisation de SPAD fabriqués dans une technologie CMOS commerciale (Teledyne DALSA 0.8µm HV CMOS - TDSI CMOSP8G). Des modifications de procédé sur mesure ont été introduites en collaboration avec l'entreprise CMOS pour optimiser les SPAD tout en gardant la compatibilité CMOS. Les matrices de SPAD produites sont dédiées à être intégrées en 3D avec de l'électronique CMOS économique (TDSI) ou avec de l'électronique CMOS submicronique avancée, produisant ainsi un SiPM 3D numérique. Ce SiPM 3D innovateur vise à remplacer les PMT, les APD et les SiPM commerciaux dans les applications à haute résolution temporelle. L'objectif principal du groupe de recherche est de développer un SiPM 3D avec une résolution temporelle de 10 ps pour usage en physique des hautes énergies et en imagerie médicale. Ces applications demandent des procédés fiables avec une capacité de production certifiée, ce qui justifie la volonté de produire le SiPM 3D avec des technologies CMOS commerciales. Ce mémoire étudie la conception, la caractérisation et l'optimisation de SPAD fabriqués en technologie TDSI-CMOSP8G.

Apprendre avec la technologie : l'impact sur l'enseignement et l'apprentissage de l’utilisation de la technologie numérique (SMARTBOARD) dans les classes

This research was devoted to gaining information on teachers? use of technology, specifically SMARTBOARD technology, for teaching and promoting learning in the classroom. Research has suggested that use of technology can enhance learning and classroom practices. This has resulted in administrators encouraging the use of SMARTBOARDS, installing them in classrooms and providing training and support for teachers to use this technology. Adoption of new technology, however, is not simple. It is even more challenging because making the best use of new technologies requires more than training; it requires a paradigm shift in teachers? pedagogical approach. Thus, while it may be reasonable to believe that all we need to do is show teachers the benefits of using the SMARTBOARD; research tells us that changing paradigms is difficult for a variety of reasons. This research had two main objectives. First, to discover what factors might positively or negatively affect teachers? decisions to take up this technology. Second, to investigate how the SMARTBOARD is used by teachers who have embraced it and how this impacts participation in classrooms. The project was divided into two parts; the first was a survey research (Part 1), and the second was an ethnographic study (Part 2). A thirty-nine item questionnaire was designed to obtain information on teachers? use of technology and the SMARTBOARD. The questionnaire was distributed to fifty teachers at two EMSB schools: James Lyng Adult Centre (JLAC) and the High School of Montreal (HSM). Part 2 was an ethnographic qualitative study of two classes (Class A, Class B) at JLAC. Class A was taught by a male teacher, an early-adopter of technology and a high-level user of the SMARTBOARD; Class B was taught by a female teacher who was more traditional and a low-level user. These teachers were selected because they had similar years of experience and general competence in their subject matter but differed in their use of the technology. The enrollment in Class A and Class B were twenty-three and twenty-four adult students, respectively. Each class was observed for 90 minutes on three consecutive days in April 2010. Data collection consisted of videotapes of the entire period, and observational field notes with a graphical recording of participatory actions. Information from the graphical recording was converted to sociograms, a graphic representation of social links among individuals involved in joint action. The sociogram data was tabulated as quantified data. The survey results suggest that although most teachers are interested in and use some form of technology in their teaching, there is a tendency for factors of gender and years of experience to influence the use of and opinions on using technology. A Chi Square analysis of the data revealed (a) a significant difference (2 = 6.031, p < .049) for gender in that male teachers are more likely to be interested in the latest pedagogic innovation compared to female teachers; and, (b) a significant difference for years of experience (2 = 10.945, p < .004), showing that teachers with ?6 years experience were more likely to use the SMARTBOARD, compared to those with more experience (>6 years). All other items from the survey data produced no statistical difference. General trends show that (a) male teachers are more willing to say yes to using the SMARTBOARD compared to female teachers, and (b) teachers with less teaching experience were more likely to have positive opinions about using the SMARTBOARD compared to teachers with more experience. The ethnographic study results showed differences in students? response patterns in the two classrooms. Even though both teachers are experienced and competent, Teacher A elicited more participation from his students than Teacher B. This was so partly because he used the SMARTBOARD to present visual materials that the students could easily respond to. By comparison, Teacher B used traditional media or methods to present most of her course material. While these methods also used visual materials, students were not able to easily relate to these smaller, static images and did not readily engage with the material. This research demonstrates a generally positive attitude by teachers towards use of the SMARTBOARD and a generally positive role of this technology in enhancing students? learning and engagement in the classroom. However, there are many issues related to the SMARTBOARD use that still need to be examined. A particular point is whether teachers feel adequately trained to integrate SMARTBOARD technology into their curricula. And, whether the gender difference revealed is related to other factors like a need for more support, other responsibilities, or a general sense of anxiety when it comes to technology. Greater opportunity for training and ongoing support may be one way to increase teacher use of the SMARTBOARD; particularly for teachers with more experience (>6 years) and possibly also for female teachers.

Étude des compétences informatiques et des attitudes du corps professoral face à l'utilisation des technologies de l'information et de la communication (TIC) à l'Institut de Technologie du Cambodge (ITC)

L'utilisation des nouvelles technologies de l'information et de la communication (NTIC) fait l'objet de discussions dans le domaine de l'éducation. La présente recherche a pour objectif principal d'identifier le profil des compétences informatiques et des attitudes du corps professoral d'une haute école de formation technologique du Cambodge au regard de l'utilisation des environnements informatiques dans sa pratique d'enseignement. Cette étude descriptive exploratoire aura comme principale retombée de contribuer au développement de l'intégration des NTIC en pédagogie universitaire au Cambodge. Nous tenterons éventuellement de mettre en lumière les besoins que cette intégration suscite. L'élaboration d'une stratégie de systématisation de l'implantation des NTIC en pédagogie universitaire pourrait être traitée dans une future étude. Le recueil de données a été réalisé à l'aide d'un questionnaire d'enquête ainsi que d'une série d'entrevues réalisées auprès du personnel enseignant de l'Institut de Technologie du Cambodge durant la session d'hiver 2001.

Conception d'un examen clinique objectif structuré pour le volet pratique de l'épreuve synthèse du programme Technologie de radio-oncologie.

Cet essai vise la conception d'un examen clinique objectif structuré (ECOS) comme volet pratique à ajouter à l'épreuve synthèse de programme actuellement utilisée par les enseignantes et les enseignants du Département de radio-oncologie du Collège Ahunstic. L'épreuve synthèse de programme actuelle consiste à la production d'un travail de recherche sur une pathologie cancéreuse. Cette nouvelle épreuve s'inscrit dans une logique d'une plus grande cohérence avec l'approche par compétences (APC), les exigences légales, réglementaires et pédagogiques liées à cette approche. Une recension d'écrits pertinents en lien avec l'objectif visé par cet essai nous a permis de constater que l'ECOS est un type d'évaluation pratique et authentique qui permet l'évaluation des performances complexes, ce qui est tout à fait approprié avec l'APC. À travers cette recension, nous avons mis en lumière les caractéristiques de cette forme d'évaluation.