Optimisation d’oxydes métalliques pour la réalisation d’électrode en adéquation avec le matériau photosensible dans le proche infrarouge

Publié le : 15 juillet 2019

La thèse se situe dans le cadre d’un partenariat entre le CEA-Léti et le département Process Development de STMicroelectronics Crolles.

L’étude portera sur le développement d’électrodes pour les applications de type capteur d’image.

Les prochaines générations de capteurs d’image utiliseront des matériaux photosensibles de type chalcogénure, pérovskite ou ‘dots quantiques’. Ces matériaux sont insérés entre des électrodes afin de récolter les électrons et les trous photo générés. Un engineering de bandes est nécessaire afin de favoriser le transfert des charges vers les électrodes lorsque le matériau photosensible est éclairé, alors que lorsque le détecteur est à l’obscurité il faut bloquer le flux continu de charges activées thermiquement à travers la structure, ce flux pouvant conduire à un niveau de courant d’obscurité trop élevé. Les électrodes doivent également être stables au contact de ces nouveaux matériaux, c’est-à-dire qu’il faut limiter les réactions chimiques d’interface qui peuvent conduire à du piégeage de charges, ou à un décalage non souhaité des niveaux d’énergie des bandes de valence ou de conduction. L’électrode supérieure doit quant à elle être déposée par une technique qui ne dégrade pas les matériaux photosensibles qui sont connus pour être fragiles et se dégrader facilement sous atmosphère oxydante, sous rayonnements UV ou sous bombardement lors d’un dépôt utilisant un plasma. Enfin, ces électrodes doivent être conductrices, et l’électrode supérieure doit être transparente pour les photons qui la traversent.

L’objectif de la thèse est de développer et d’optimiser une nouvelle électrode supérieure adaptée au capteurs d’image fonctionnant dans le domaine du proche IR (1-1.5µm)

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