Analyse des fluctuations discrètes du courant d'obscurité dans les imageurs à semi-conducteurs à base de silicium et Antimoniure d'Indium / Clémentine Durnez ; sous la direction de Pierre Magnan et de Vincent Goiffon

Date :

Type : Livre / Book

Type : Thèse / Thesis

Langue / Language : français / French

Catalogue Worldcat

Antimoniure d'indium

Capteurs d'images CMOS

Photodiodes

Classification Dewey : 621.382 2

Magnan, Pierre (19..-.... ; professeur) (Directeur de thèse / thesis advisor)

Goiffon, Vincent (19..-....) (Directeur de thèse / thesis advisor)

Lu, Guo Neng (1956-....) (Président du jury de soutenance / praeses)

Barbier, Rémi (1970-....) (Rapporteur de la thèse / thesis reporter)

Demiguel, Stéphane (Rapporteur de la thèse / thesis reporter)

Ferlet-Cavrois, Véronique (Membre du jury / opponent)

Tartarin, Jean-Guy (19..-....) (Membre du jury / opponent)

Institut supérieur de l'aéronautique et de l'espace (Toulouse ; 2007-....) (Organisme de soutenance / degree-grantor)

École doctorale Génie électrique, électronique, télécommunications et santé : du système au nanosystème (Toulouse) (Ecole doctorale associée à la thèse / doctoral school)

Équipe d'accueil doctoral Optronique, laser, imagerie physique, environnement Spatial (Toulouse, Haute-Garonne) (Equipe de recherche associée à la thèse / thesis associated research team)

Institut supérieur de l'aéronautique et de l'espace (Toulouse, Haute-Garonne). Département électronique, optronique et signal (Laboratoire associé à la thèse / thesis associated laboratory)

Résumé / Abstract : Le domaine de l’imagerie a toujours fait l’objet de curiosité, que ce soitpour enregistrer une scène, ou voir au-delà des limites de l’oeil humain grâce aux détecteursinfrarouges. Ces deux types d’imagerie sont réalisés avec différents matériaux. Dans le domainedu visible, c’est le silicium qui domine, car son absorbance spectrale correspond bien au spectrevisible et que ce matériau a été très étudié dans les dernières décennies. Dans le domainede l’infrarouge, plus particulièrement le MWIR (Middle Wave InfraRed), l’InSb est un boncandidat car il s’agit d’un matériau très stable. Cependant, certaines contraintes telles qu’unebande interdite étroite peuvent être limitantes et cela nécessite une température d’opérationcryogénique. Dans ces travaux, un signal parasite commun à ces deux matériaux est étudié : ils’agit du signal des télégraphistes (RTS : Random telegraph Signal) du courant d’obscurité. Cephénomène provient d’un courant de fuite de l’élément photosensible du pixel (photodiode).En effet, même dans le noir, certains pixels des imageurs vont avoir une réponse temporellequi va varier de façon discrète et aléatoire. Cela peut causer des problèmes de calibration, oude la mauvaise détection d’étoiles par exemple. Dans cette étude, deux axes principaux sontétudiés : la caractérisation du signal pour pouvoir mieux l’appréhender, et la localisation dessources à l’origine du RTS dans la photodiode afin d’essayer de l’atténuer.

Résumé / Abstract : Imaging has always been an interesting field, all the more so as it is nowpossible to see further than human eyes in the infrared and ultraviolet spectra. For each fieldof application, materials are more or less adapted : in order to capture visible light, Siliconis a good candidate, because it has been widely studied, and is also used in our everydaylife. Concerning the infrared, more particularly the MWIR spectral band, InSb has provedto be stable and reliable, even if it need to operate at cryogenic temperatures because ofa narrow bandgap.. In this work, a parasitic signal called Random Telegraph Signal (RTS)which appears in both materials (and also others, such as HgCdTe or InGaAs) is analyzed.This signal comes from the pixel photodiiode and corresponds to a discrete dark currentfluctuation with time, like blinking signals. This can cause detector calibration troubles, orfalse star detection for example. This study aims at characterizing RTS and localize the exactorigin in the photodiode in order to be able to predict or mitigate the phenomenon.