Collection de charges induites par des particules lourdes dans les APS : influence des paramètres de conception

par Xavier Belredon

Thèse de doctorat en Électronique spatiale

Sous la direction de Jean-Pierre David.

Soutenue en 2003

à École nationale supérieure de l'aéronautique et de l'espace (Toulouse ; 1972-2007) .

mots clés

• Système APS (photographie) -- Thèses et écrits académiques
• Charge aérodynamique -- Thèses et écrits académiques
• Détecteurs de rayonnement -- Thèses et écrits académiques
• Ions lourds -- Thèses et écrits académiques
• Environnement spatial -- Thèses et écrits académiques
• Diffusion (physique) -- Thèses et écrits académiques
• Capteurs d'images à pixels actifs -- Thèses et écrits académiques

Résumé

Nous avons étudié l'influence de la technologie sur la physique de collection de charges induites par des ions lourds dans les APS. L'objectif est de déterminer les paramètres clés de la conception d’un APS «détecteur de particules» de l'environnement spatial. Cette étude a montré que la diffusion est prédominante dans la collection de charges pour toutes les technologies étudiées, avec une influence plus ou moins forte suivant qu’il s’agit d’une technologie épitaxiée ou substrat massif. Après irradiation aux protons, une perte de charges et une collection retardée ont été mises en évidence ; ces effets sont attribués à la combinaison de la diffusion des charges et de l'action des pièges créés dans le composant. Même s’ils sont inévitables dans les applications spatiales, ces effets seront réduits par l'utilisation de couches épitaxiées. Nous avons conçu et réalisé un prototype de APS «détecteur de particules» qui nous a permis d’évaluer la gamme de détection de 0. 03 à 50 MeV. Cm². Mg⁻¹.

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