Electro-optical characterization of IC compatible microcantilevers

The aim of this work is to simulate and optically characterize the piezoelectric performance of complementary metal oxide semiconductor (CMOS) compatible microcantilevers based on aluminium nitride (AlN) and manufactured at room temperature. This study should facilitate the integration of piezoelectric micro-electro-mechanical systems (MEMS) such as microcantilevers, in CMOS technology. Besides compatibility with standard integrated circuit manufacturing procedures, low temperature processing also translates into higher throughput and, as a consequence, lower manufacturing costs. Thus, the use of the piezoelectric properties of AlN manufactured by reactive sputtering at room temperature is an important step towards the integration of this type of devices within future CMOS technology standards. To assess the reliability of our fabrication process, we have manufactured arrays of free-standing microcantilever beams of variable dimension and studied their piezoelectric performance. The characterization of the first out-of-plane modes of AlN-actuated piezoelectric microcantilevers has been carried out using two optical techniques: laser Doppler vibrometry (LDV) and white light interferometry (WLI). In order to actuate the cantilevers, a periodic chirp signal in certain frequency ranges was applied between the device electrodes. The nature of the different vibration modes detected has been studied and compared with that obtained by a finite element model based simulation (COMSOL Multiphysics), showing flexural as well as torsional modes. The correspondence between theoretical and experimental data is reasonably good, probing the viability of this high throughput and CMOS compatible fabrication process. To complete the study, X-ray diffraction as well as d33 piezoelectric coefficient measurements were also carried out.

Le processus d’élaboration des politiques publiques comme espace d’autodétermination : les cas de l’Accord de Kelowna et de la Loi sur le contrôle par les Premières Nations de leur système d’éducation

L’objectif du présent mémoire est double. D’une part, il cherche à identifier les facteurs qui permettent au gouvernement canadien et aux peuples autochtones de s’entendre sur des politiques publiques, malgré la persistance d’une logique coloniale. Nous verrons que l’atteinte d’une entente est conditionnelle à la légitimité du processus d’élaboration de la politique publique d’un point de vue autochtone. D’autre part, ce travail invite à penser le processus d’élaboration des politiques publiques comme espace potentiel d’autodétermination. Étant donné la malléabilité des règles qui encadrent l’élaboration des politiques publiques en contexte canadien, le gouvernement – s’il en a la volonté - peut modeler le processus d’élaboration de façon à le rendre plus égalitaire et donc plus légitime d’un point de vue autochtone. Il sera démontré que, dans une optique de changements progressifs, un tel processus d’élaboration peut permettre aux peuples autochtones de regagner une certaine autonomie décisionnelle et ainsi atténuer les rapports de pouvoir inégalitaires. Notre cadre théorique a été construit à l’aide de différents courants analytiques, issus notamment des littératures sur le colonialisme, sur les politiques publiques et sur la légitimité. La comparaison de deux études de cas, soit les processus d’élaboration de l’Accord de Kelowna et du projet de loi C-33, Loi sur le contrôle par les Premières Nations de leur système d’éducation, permettra d’illustrer nos arguments et d’en démontrer l’applicabilité pratique. En somme, nous verrons comment la première étude de cas permet de concevoir l’élaboration des politiques publiques comme espace potentiel d’autodétermination, et comment la deuxième, au contraire, démontre que cette sphère peut encore en être une d’oppression.

Silicon Photonic Device for Wavelength Sensing and Monitoring

Over the last decade advances and innovations from Silicon Photonics technology were observed in the telecommunications and computing industries. This technology which employs Silicon as an optical medium, relies on current CMOS micro-electronics fabrication processes to enable medium scale integration of many nano-photonic devices to produce photonic integrated circuitry. However, other fields of research such as optical sensor processing can benefit from silicon photonics technology, specially in sensors where the physical measurement is wavelength encoded. In this research work, we present a design and application of a thermally tuned silicon photonic device as an optical sensor interrogator. The main device is a micro-ring resonator filter of 10 $\mu m$ of diameter. A photonic design toolkit was developed based on open source software from the research community. With those tools it was possible to estimate the resonance and spectral characteristics of the filter. From the obtained design parameters, a 7.8 x 3.8 mm optical chip was fabricated using standard micro-photonics techniques. In order to tune a ring resonance, Nichrome micro-heaters were fabricated on top of the device. Some fabricated devices were systematically characterized and their tuning response were determined. From measurements, a ring resonator with a free-spectral-range of 18.4 nm and with a bandwidth of 0.14 nm was obtained. Using just 5 mA it was possible to tune the device resonance up to 3 nm. In order to apply our device as a sensor interrogator in this research, a model of wavelength estimation using time interval between peaks measurement technique was developed and simulations were carried out to assess its performance. To test the technique, an experiment using a Fiber Bragg grating optical sensor was set, and estimations of the wavelength shift of this sensor due to axial strains yield an error within 22 pm compared to measurements from spectrum analyzer. Results from this study implies that signals from FBG sensors can be processed with good accuracy using a micro-ring device with the advantage of ts compact size, scalability and versatility. Additionally, the system also has additional applications such as processing optical wavelength shifts from integrated photonic sensors and to be able to track resonances from laser sources.

Le processus d’élaboration des politiques publiques comme espace d’autodétermination : les cas de l’Accord de Kelowna et de la Loi sur le contrôle par les Premières Nations de leur système d’éducation

L’objectif du présent mémoire est double. D’une part, il cherche à identifier les facteurs qui permettent au gouvernement canadien et aux peuples autochtones de s’entendre sur des politiques publiques, malgré la persistance d’une logique coloniale. Nous verrons que l’atteinte d’une entente est conditionnelle à la légitimité du processus d’élaboration de la politique publique d’un point de vue autochtone. D’autre part, ce travail invite à penser le processus d’élaboration des politiques publiques comme espace potentiel d’autodétermination. Étant donné la malléabilité des règles qui encadrent l’élaboration des politiques publiques en contexte canadien, le gouvernement – s’il en a la volonté - peut modeler le processus d’élaboration de façon à le rendre plus égalitaire et donc plus légitime d’un point de vue autochtone. Il sera démontré que, dans une optique de changements progressifs, un tel processus d’élaboration peut permettre aux peuples autochtones de regagner une certaine autonomie décisionnelle et ainsi atténuer les rapports de pouvoir inégalitaires. Notre cadre théorique a été construit à l’aide de différents courants analytiques, issus notamment des littératures sur le colonialisme, sur les politiques publiques et sur la légitimité. La comparaison de deux études de cas, soit les processus d’élaboration de l’Accord de Kelowna et du projet de loi C-33, Loi sur le contrôle par les Premières Nations de leur système d’éducation, permettra d’illustrer nos arguments et d’en démontrer l’applicabilité pratique. En somme, nous verrons comment la première étude de cas permet de concevoir l’élaboration des politiques publiques comme espace potentiel d’autodétermination, et comment la deuxième, au contraire, démontre que cette sphère peut encore en être une d’oppression.