Thèse en cours

Etude et caractérisation de la passivation des photodiodes pour l’optimisation des performances des futures générations de détecteurs infrarouge refroidis
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Triangle exclamation pleinLa soutenance a eu lieu le 06/12/2019. Le document qui a justifié du diplôme est en cours de traitement par l'établissement de soutenance.
Auteur / Autrice : Loïc Mangin
Direction : Gérard Ghibaudo
Type : Projet de thèse
Discipline(s) : Nano electronique et nano technologies
Date : Inscription en doctorat le
Soutenance le 06/12/2019
Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes (ComUE)
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal (Grenoble ; 199.-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : CEA/LETI
Jury : Président / Présidente : Francis Balestra
Examinateurs / Examinatrices : Gérard Ghibaudo, Olivier Bonnaud, Stéphane Demiguel, Philippe Christol
Rapporteurs / Rapporteuses : Olivier Bonnaud, Stéphane Demiguel

Mots clés

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Résumé

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Dans l’optique de répondre aux défis posés par le développement de l’imagerie infrarouge, ce travail de thèse a été consacré à l’étude de la passivation des semi-conducteurs utilisés dans les détecteurs quantiques au CEA-LETI. Ce type de détecteur offre les meilleures performances disponibles parmi les technologies de détection infrarouge existantes, mais doit être refroidi pour fonctionner correctement. Les axes de recherche actuels dans ce domaine sont l’augmentation de température de fonctionnement des détecteurs, la diminution des pas de pixels, l’augmentation de la taille des détecteurs et l’amélioration de la qualité image. Dans plusieurs de ces axes, l’optimisation de la passivation occupe une place importante. Une passivation non idéale présente en effet un état de charge, du fait de la présence de charges fixes, mobiles, et de pièges qui interagissent avec les porteurs du semi-conducteur. Cet état de charge est dépendant du type de passivation utilisée, du déroulement des étapes technologiques qui la concerne et des conditions de fonctionnement du composant. Il influe directement sur les performances de détection des pixels. Dans ce contexte, ces travaux de thèse ont permis de développer des outils de caractérisation et de simulation des structures de passivation de différentes filières de détecteurs infrarouge existantes au CEA-LETI, de lier l’état électrique de la passivation avec les étapes technologiques mises en œuvre dans sa réalisation, et de déterminer expérimentalement l’influence de ces propriétés électriques sur le fonctionnement d’une photodiode.