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Etude de la rémanence des imageurs swir MCT pour l’observation de la terre depuis l’espace

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Date de début : 01/10/2021

Offre n° SL-DRT-21-0855

La détection infrarouge est un enjeu majeur pour les missions spatiales scientifiques en cours et futures sur les thématiques de chimie de l’atmosphère (par exemple la mission MicroCarb de mesure du CO2 dans l’atmosphère), et sciences de l’Univers (par exemple la Mission Ariel d’observation des atmosphères des exoplanètes).

Les détecteurs infrarouges sont au cœur de la performance des instruments. La technologie la plus utilisée pour les détecteurs est une technologie hybride à base de circuit de détection exploitant le matériau semi-conducteur HgCdTe adapté pour la détection des photons infrarouges et un circuit de lecture Asic silicium. Cette technologie, initialement mise au point au CEA LETI, a été ensuite transférée à la société Lynred pour qualification et production.

Les précisions de mesure recherchées sur les missions scientifiques requièrent une étude approfondie des biais détecteur susceptibles de dégrader la performance. Parmi ces biais, le phénomène de rémanence détecteur limite les performances des instruments actuels. En effet, à la manière de l’œil humain face au soleil, la trace des images précédentes est parfois visible sur les images délivrées par la rétine.

Cet effet est dans la plupart des cas lié à la physique du semi-conducteur du circuit de détection (généralement attribué à des phénomènes de charge-décharge). Cette persistance étant difficilement calibrable, idéalement, on cherchera à supprimer ou minimiser ce phénomène par des modifications de procédés dans la fabrication de la couche détectrice. Ceci passe par une caractérisation et une compréhension des phénomènes physiques liés au mécanisme de la rémanence.

Dans le cadre de projets de recherche précédents, le LETI a développé un banc de test spécifique pour la caractérisation de cette persistance pour les rétines d’observation astronomique et d’observation de la terre depuis l’espace. Le travail de thèse proposé porte sur plusieurs axes : un axe caractérisation de détecteurs existants dans l’objectif de mieux comprendre les phénomènes physiques en jeu, la simulation des phénomènes physiques observés, la proposition d’action correctives technologiques en collaboration avec la société Lynred qui industrialise ces détecteurs, l’expérimentation des solutions technologiques et enfin leur validation.

  • Mots clés : Engineering sciences, Technological challenges, Electronics and microelectronics - Optoelectronics, Photonics, Imaging and displays, DOPT, Leti
  • Laboratoire : DOPT / Leti
  • Code CEA : SL-DRT-21-0855
  • Contact : nicolas.baier@cea.fr
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