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dc.contributor.advisorCharlebois, Serge
dc.contributor.advisorFontaine, Réjean
dc.contributor.advisorPratte, Jean-François
dc.contributor.authorBérubé, Benoît-Louisfr
dc.date.accessioned2014-02-21T18:07:00Z
dc.date.available2014-02-21T18:07:00Z
dc.date.created2014fr
dc.date.issued2014fr
dc.identifier.urihttp://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/92
dc.description.abstractLa photodétection est un sujet de recherche très actif encore de nos jours et l’industrie, particulièrement de la physique des hautes énergies et de l’imagerie médicale, est en quête de détecteurs avec une plus grande sensibilité, de meilleures résolutions temporelles et une plus grande densité d’intégration. Pour ces raisons, les photodiodes avalanche à photon unique (Single photon avalanche diode, ou SPAD) suscitent beaucoup d’intérêt depuis quelques années pour ses performances en temps et sa grande photosensibilité. Les SPAD sont des photodiodes avalanche opérées au-dessus de la tension de claquage et un photoporteur atteignant la région de multiplication peut à lui seul déclencher une avalanche soutenue de porteurs et entraîner le claquage de la jonction. Un circuit détecte le courant divergent et l’étouffe en abaissant la polarisation de la jonction sous la tension de claquage. Le circuit recharge ensuite la jonction en réappliquant la tension initiale permettant la détection d’un nouveau photon. Dans le but d’augmenter le nombre de photons simultanés détectables, les SPAD s’intègrent en matrice. Cependant, dans le cas où une matrice de SPAD et leurs circuits d’étouffement s’intègrent sur le même substrat, la surface photosensible devient limitée par l’espace qu’occupent les circuits d’étouffement. Dans le but d’augmenter leur région photosensible, les matrices de SPAD peuvent s’intégrer en trois dimensions (3D) avec leurs circuits d’étouffement. Ce projet porte sur le développement de matrices de SPAD en technologie CMOS HV 0,8 µm de Teledyne DALSA dédiées à une intégration 3D avec leurs circuits d’étouffement actifs. Les résultats de caractérisation montrent que les SPAD atteignent une résolution temporelle de 27 ps largeur à mi hauteur (LMH), possèdent un taux de comptage en obscurité (DCR, ou Dark Count Rate) de 3 s[indice supérieur -1]µm[indice supérieur -2] et ont une probabilité de photodétection (PDP) de 49 %. De plus, une méthode d’isolation utilisant un puits p a été développée. Les SPAD conçus avec cette méthode ont un facteur de remplissage pouvant atteindre 54 % et une probabilité de diaphonie de 6,6 % à une tension excédentaire à la tension de claquage (V[indice inférieur E]) de 4 V.fr
dc.language.isofrefr
dc.publisherUniversité de Sherbrookefr
dc.rights© Benoît-Louis Bérubéfr
dc.rightsAttribution - Partage dans les Mêmes Conditions 2.5 Canada*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5/ca/*
dc.subjectPhotodiodesfr
dc.subjectPhotodiodes avalanchefr
dc.subjectPhotodiodes avalanche à photon uniquefr
dc.subjectProbabilité de photodétectionfr
dc.subjectTaux de comptage en obscuritéfr
dc.subjectAfterpulsingfr
dc.subjectDiaphonie et résolution temporellefr
dc.titleConception de matrices de diodes avalanche à photon unique sur circuits intégrés CMOS 3Dfr
dc.typeThèsefr
tme.degree.disciplineGénie électriquefr
tme.degree.grantorFaculté de géniefr
tme.degree.levelDoctoratfr
tme.degree.namePh.D.fr


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