Transport électronique dans les détecteurs infrarouge à puits quantiques

par Laure Gendron

Thèse de doctorat en Champs, particules, matière

Sous la direction de Vincent Berger.

Soutenue en 2005

à Paris 7 .


  • Résumé

    Les détecteurs infrarouge à multi puits quantiques sont le sujet de cette thèse. Ces détecteurs photoconducteurs, développés à Thaïes Research and Technology, sont au cœur des caméras thermiques de demain : vision nocturne, par tout temps. . . Pendant 10 ans, les recherches à TRT ont permis d'atteindre un niveau de compréhension des mécanismes de photodétection suffisamment précis pour concevoir un outil de modélisation. Cependant, l'ensemble des mécanismes de ces dispositifs n'est pas contrôlé aujourd'hui. Pour supprimer les risques et optimiser ces détecteurs vers une troisième génération fonctionnant à plus haute température, un effort supplémentaire doit porter sur la modélisation. Cette recherche est centrée sur le transport électronique qui est un point crucial de ces structures : les performances des détecteurs photoconducteurs sont limitées par le courant d'obscurité. Nous étudions des phénomènes basiques qui ont lieu dans ces hétérostructures comme les mécanismes d'injection, la reconfiguration du champ électrique ou les phénomènes d'ionisation par impact. Nous étudions également un nouveau type de photodétecteur photovoltaïque qui repose sur le transfert d'électrons le long d'une cascade de niveaux d'énergie : un Détecteur à Cascade quantique (QCD). Fonctionnant sans tension appliquée, les QCD sont plein de promesses pour les matrices grand format composées de petits pixels où le temps d'intégration ainsi que le remplissage de la capacité sont critiques.

  • Titre traduit

    Electronic transport in quantum well infrared detectors


  • Résumé

    This thesis deals with multi quantum wells infrared photodetectors (QWIPs). These photoconductor detectors, developed at Thales Research and Technology, are-at the heart of tomorrow's thermal cameras: night vision, in all weathers. . . For 10 years research, works at TRT allowed to reach a comprehension level of photodetection mechanisms precise enough to conceive a modelling tool. However a!l the working mechanisms of these devices are not totally controlled up to now. In order to suppress ail risks and to optimise these detectors toward a third generation working at higher temperature, progresses have to go through an additional effort of modelling. This research was centred on the electronic transport which is indeed a crucial point for these structures : the photoconductive detectors performances are limited by the dark current. We study basic mechanisms taking place in heterostructures as injection mechanism, electric field reconfiguration or impact ionisation phenomena. We also study a new type of photodetector based on electron transfer on a cascade of energy levels that works in a photovoltaic mode : a Quantum Cascade Detecter (QCD). Working with no applied bias, QCD is promising for small pixel, large Focal Plane Arrays where integration time and capacitor filling is a critical issue.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (128 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 48 réf.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
  • PEB soumis à condition
  • Cote : TS (2005) 215
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