Development of a new generation of large CMOS pixel sensors for accurate localisation of charged particles
Développement d’une nouvelle génération de capteurs à pixels CMOS de très grande taille pour la localisation fine des particules chargées
Capteur à pixel intégrés
Modélisation de capteurs
TCAD
Simulation de Monte Carlo
Physique des Hautes Énergies
Monolithic Active pixel sensor (MAPS)
Sensor modelling
TCAD
Monte Carlo Simulation
High-Energy Physics
539.7
Capteurs d'images à pixels actifs
Physique des hautes énergies
Méthodes de simulation
Particules (physique)
Les capteurs à pixels intégrés jouent un rôle essentiel en physique des hautes énergies grâce à leur finesse, leur faible consommation et leur haute résolution spatiale. Leur fabrication en technologie CMOS permet une intégration poussée de l’électronique, au prix d’une structure complexe du noeud de détection. Cette thèse s’appuie sur des simulations avancées combinant TCAD, Monte Carlo et modélisation électronique pour étudier finement le comportement de ces capteurs. Les résultats simulés sont comparés à des mesures issues de prototypes afin de valider les modèles, permettant également d’expliquer certains effets inattendus. Ces mêmes simulations peuvent alors être exploités pour estimer et optimiser les performances de futurs capteurs, ce qui est essentiel pour répondre aux besoins futurs des expériences de physique des particules.
Integrated pixel sensors play a crucial role in high-energy physics due to their fine pitch, low power consumption, and high spatial resolution. Their fabrication using CMOS technology enables advanced integration of electronics, at the cost of a complex detection node structure. This thesis relies on advanced simulations combining TCAD, Monte Carlo, and electronic modelling to carefully study the behaviour of these sensors. Simulated results are compared with measurements from prototypes to validate the models, also helping to explain some unexpected effects. These simulations are then used to estimate and optimize the performance of future sensors, which is essential to meet the evolving needs of particle physics experiments.
Electronic Thesis or Dissertation
Text
en
PDF
30518027
https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2025/LEMOINE_Corentin_2025_ED182.pdf
https://theses.fr/2025STRAE049/abes
https://theses.hal.science/tel-05619786
https://theses.hal.science/tel-05619786
Lemoine
Corentin
1999-01-26
FR
296761222
1909002212E
22224137
4200002
https://theses.fr/2025STRAE049
2025STRAE049
https://doi.org/10.70675/a1262c28z9b24z4308z958fz1e7688125b1b
2025-11-06
Physique
Strasbourg
131056549
Doctorat
Docteur es
non
oui
Baudot
Jérôme
MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1
151229856
Snoeys
Walter
MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2
267598807
Uhring
Wilfried Patrick
MADS_PRESIDENT_DU_JURY
072149469
Gonella
Laura
MADS_MEMBRE_DU_JURY_1
250127172
Hartmann
Frank
MADS_RAPPORTEUR_1
130908932
Hynds
Daniel
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296761567
École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....)
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182
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Institut pluridisciplinaire Hubert Curien (Strasbourg ; 2006-....)
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Baudot
Jérôme
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École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....)
Institut pluridisciplinaire Hubert Curien (Strasbourg ; 2006-....)
PDF
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