Interaction laser-silicium et transport fibré pour le test de circuits intégrés par stimulation photoélectrique non-linéaire

• Auteur / Autrice : Adèle Morisset
• Direction : Dean Lewis, Vincent Pouget
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Electronique
• Date : Soutenance le 12/06/2013
• Etablissement(s) : Bordeaux 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences physiques et de l’ingénieur (Talence, Gironde ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de l'intégration du matériau au système (Talence, Gironde) - Laboratoire de l'intégration du matériau au système / IMS
• Jury : Président / Présidente : Nathalie Malbert
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Frank-Sébastien Ermeneux, Christian Toulmont
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Christelle Aupetit-Berthelemot, Philippe Delaporte
• DOI : 10.70675/4a0f086bz9541z4057za682z501c4ec2566c

Mots clés

Mots clés contrôlés

Circuits intégrés

Essais

Optique non linéaire

Lasers femtoseconde

Photonique

Mots clés libres

Analyse de circuits intégrés

Stimulation laser

Optique non-linéaire

Absorption à 2-photon

Fibres photoniques

Integrated circuit analysis

Laser Stimulation

Nonlinear optics

Two-photon absorption (TPA)

Photonic Fibers

Résumé

Cette thèse est consacrée à l’étude des mécanismes d’interaction laser-matière en régime femtoseconde pour l’analyse de circuits intégrés par stimulation photoélectrique non-linéaire. Cette technique permet d’accroitre la résolution pour répondre à la miniaturisation des composants électroniques. Les milieux étudiés dans ce travail sont plus particulièrement le silicium, matériau constitutif des circuits intégrés, et la silice pour le transport des impulsions laser dans une fibre optique. En effet, l’émergence de cette technique d’analyse en milieu industriel requiert l’utilisation de systèmes compacts, fiables et sécuritaires. Les simulations réalisées montrent la génération de charges dans le silicium et la propagation des impulsions dans des fibres photoniques à cœur creux identifiées pour limiter les effets non-linéaires. Des expérimentations sur composants permettent de les confronter aux simulations et de valider l’utilisation de ce type de fibres.Enfin, ce travail a permis de déterminer les paramètres optiques et laser essentiels ainsi que les technologies compatibles avec les contraintes industrielles en analyse de circuits intégrés.

This thesis is dedicated to the study of laser-matter interaction mechanisms in femtosecond regime for the analysis of integrated circuits by nonlinear photoelectric laser stimulation. This technique improves the resolution in order to deal with the miniaturization of electronic components. The materials studied in this work are silicon, a major chemical component in semiconductor electronics, and silica used for transporting laser pulses in optical fibers. Indeed, the emergence of this analysis technique in industrial environments needs the use of compact, reliable and safe systems. The performed simulations show charge generation in silicon and propagation of pulses in photonic fibers identified for limiting nonlinear effects. Some experiments on components allow a comparison with simulations and validation of the use of this type of fibers. Finally, this work was able to identify key optical and laser parameters along with technologies compatible with industrial constraints in integrated circuit analysis.