Désertion de capteurs à pixels CMOS : étude, caractérisations et applications
Langue Anglais, Français
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Auteur : Heymes, Julian
Date de soutenance : 17-07-2018

Directeur(s) de thèse : Baudot, Jérôme

Président : Hebrard, Luc
Rapporteur(s) : Barbero, Marlon - Stefanov, Konstantin
Membre(s) du jury : Riedler, Petra - Wunderer, Cornelia

Établissement de soutenance : Strasbourg
Laboratoire : Institut pluridisciplinaire Hubert Curien (Strasbourg ; 2006-....)
École doctorale : École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....)
 
Discipline : Physique
Classification : Physique

Mots-clés libres : Détecteurs semi-conducteur, Capteur à pixels CMOS, Désertion, Développement de capteur, Radiotolérance, Spectroscopie
Mots-clés :
  • Capteurs d'images CMOS
  • Détecteurs à semiconducteurs
  • Spectroscopie des rayons X
Résumé : Une architecture de capteurs à pixels CMOS permettant la désertion du volume sensible par polarisation via la face avant du circuit est étudiée à travers la caractérisation en laboratoire d’un capteur prototype. Les performances de collection de charge confirment la désertion d‘une grande partie de l’épaisseur sensible. De plus, le bruit de lecture restant modeste, le capteur présente une excellente résolution en énergie pour les photons en dessous de 20 keV à des températures positives. Ces résultats soulignent l’intérêt de cette architecture pour la spectroscopie des rayons X mous et pour la trajectométrie des particules chargées en milieu très radiatif. La profondeur sur laquelle le capteur est déserté est prédite par un modèle analytique simplifié et par des calculs par éléments finis. Une méthode d’évaluation de cette profondeur par mesure indirecte est proposée. Les mesures corroborent les prédictions concernant un substrat fin, très résistif, qui est intégralement déserté et un substrat moins résistif et mesurant 40 micromètres, qui est partiellement déserté sur 18 micromètres mais détecte correctement sur la totalité de l’épaisseur. Deux développements de capteurs destinés à l’imagerie X et à la neuro-imagerie intracérébrale sur des rats éveillés et libres de leurs mouvements sont présentés.
 
Type de contenu : Text
Format : PDF
 
Entrepôt d'origine : STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant : 2018STRAE010
Type de ressource : Thèse