Download or read book MODELISATION ET OPTIMISATION DE DETECTEURS INFRAROUGE A MULTIPUITS QUANTIQUES written by Eric Herniou and published by . This book was released on 2001 with total page 120 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LES DETECTEURS INFRAROUGE A MULTIPUITS QUANTIQUES ONT CONNU UN ESSOR IMPORTANT DEPUIS LA PREMIERE DEMONSTRATION DE TRANSITIONS OPTIQUES INTERSOUSBANDES IL Y A 15 ANS. CE TYPE DE DETECTEUR REPRESENTE UN CANDIDAT IDEAL POUR LA REALISATION DE PLANS FOCAUX INFRAROUGE DE 3 E GENERATION, A SAVOIR DES DETECTEURS MATRICIELS, DU FAIT DE L'UNIFORMITE DE PERFORMANCES DUE A LA MAITRISE DU MULTICOUCHE ALGAAS/GAAS. L'AVENIR INDUSTRIEL DE CETTE FILIERE DE DETECTEURS EST CEPENDANT ASSOMBRI PAR UNE TEMPERATURE DE FONCTIONNEMENT TROP BASSE. LA PLUPART DES PLANS FOCAUX DEVELOPPES ACTUELLEMENT FONCTIONNENT A DES TEMPERATURES INFERIEURES A 70 K, NECESSITANT DES MOYENS CRYOGENIQUES LOURDS NOUS EXPLIQUONS DANS CE DOCUMENT LA DEMARCHE ORIGINALE DE NOTRE EQUIPE QUI NOUS A AMENES A CONTOURNER LE HANDICAP INTRINSEQUE DES DETECTEURS A MULTIPUITS QUANTIQUES POUR PROPOSER UNE ARCHITECTURE COMPLEXE PERMETTANT D'ATTEINDRE UNE TEMPERATURE DE FONCTIONNEMENT SUPERIEURE A 80K. LE PRINCIPE FONDAMENTAL EST DE SOUSTRAIRE LA COMPOSANTE CONTINUE DU SIGNAL DANS LE PIXEL AVANT L'INTEGRATION PAR LE CIRCUIT DE LECTURE. NOUS REPOUSSONS ALORS LES LIMITES DE SATURATION DU DISPOSITIF, CE QUI A POUR CONSEQUENCE D'AMELIORER LE RAPPORT SIGNAL A BRUIT DE LA CAMERA. NOUS DETAILLONS EGALEMENT LES TRAVAUX D'OPTIMISATION DE CETTE STRUCTURE SOUSTRACTIVE, MENANT A LA DEFINITION D'UNE STRUCTURE OPTIMALE ET A L'ANALYSE DES PERFORMANCES D'UN TEL DETECTEUR.

Download or read book Transport lectronique dans les d tecteurs infrarouge puits quantiques written by Laure Gendron and published by . This book was released on 2005 with total page 128 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les détecteurs infrarouge à multi puits quantiques sont le sujet de cette thèse. Ces détecteurs photoconducteurs, développés à Thaïes Research and Technology, sont au cœur des caméras thermiques de demain : vision nocturne, par tout temps... Pendant 10 ans, les recherches à TRT ont permis d'atteindre un niveau de compréhension des mécanismes de photodétection suffisamment précis pour concevoir un outil de modélisation. Cependant, l'ensemble des mécanismes de ces dispositifs n'est pas contrôlé aujourd'hui. Pour supprimer les risques et optimiser ces détecteurs vers une troisième génération fonctionnant à plus haute température, un effort supplémentaire doit porter sur la modélisation. Cette recherche est centrée sur le transport électronique qui est un point crucial de ces structures : les performances des détecteurs photoconducteurs sont limitées par le courant d'obscurité. Nous étudions des phénomènes basiques qui ont lieu dans ces hétérostructures comme les mécanismes d'injection, la reconfiguration du champ électrique ou les phénomènes d'ionisation par impact. Nous étudions également un nouveau type de photodétecteur photovoltaïque qui repose sur le transfert d'électrons le long d'une cascade de niveaux d'énergie : un Détecteur à Cascade quantique (QCD). Fonctionnant sans tension appliquée, les QCD sont plein de promesses pour les matrices grand format composées de petits pixels où le temps d'intégration ainsi que le remplissage de la capacité sont critiques.

Download or read book Optimisation lectronique et lectromagn tique de d tecteurs quantiques dans l infrarouge written by Mathieu Carras and published by . This book was released on 2008 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Deux thématiques majeures sont abordées dans cette thèse : l'optimisation électronique et l'optimisation électromagnétique de détecteurs dans l'infrarouge. Le premier chapitre traite de l'optimisation de détecteur InAsSb dans la bande 3-5μm. Nous avons dessiné puis fabriqué un détecteur dans lequel le transport est dominé par les phénomènes de génération-recombinaison dans la zone d'absorption et qu'il en va de même du bruit Johnson. Ceci et rendu possible par la maîtrise des interfaces de l'hétérostructure pour annihiler les phénomènes de diffusion et les effets tunnel. Ensuite, nous avons montré qu'il est possible de réduire ces phénomènes en maîtrisant le dopage dans la zone active pour trouver un optimum entre la génération recombinaison SRH et les effets Auger. La fin de ce chapitre ouvre sur l'optimisation électromagnétique de ces structures en parallèle de la réduction de la zone absorbante. Le second chapitre s'attache au dopage dans les détecteurs à puits quantiques dans la bande 8-12μm. Par rapport aux détecteurs interbandes tel que ceux étudiés dans le premier chapitre, nous montrons que la transition de Mott en dopage à lieu à un niveau de densité de donneurs bien supérieure . Nous montrons que cet effet peut engendrer des variations de propriétés optique forte dans une gamme de température correspondant aux températures de fonctionnement des détecteurs à puits quantiques. Une modélisation fine de l'absorption à basse température permet, en outre, d'estimer la ségrégation de silicium dans les barrières. La seconde partie est consacrée à l'optimisation électromagnétique de ces détecteurs à puits quantiques. En introduction de ce chapitre nous résumons les problématiques principales que doit adresser cette partie. L'importance du couplage électromagnétique provient de l'utilisation d'une micro structuration métallique de la surface de chaque pixel permettant d'augmenter l'absorption intersousbande. Le troisième chapitre du manuscrit décrit le fonctionnement de cette micro structuration. Il montre que le métal supporte des ondes de surface que l'on peut guider et dont on peut maîtriser les propriétés de dispersion. Nous proposons l'utilisation de structure périodiques avec des ruptures de symétrie pour localiser la lumière de façon tout à fait contrôlée. Des simulation électromagnétiques (élément finis, FDTD, expansion modale ...) viennent corroborer les calculs analytiques. Enfin, dans le quatrième chapitre nous nous proposons d'appliquer ces concepts à l'amélioration des performances des détecteurs. Ainsi nous développons des procédés technologiques permettant de réduire la zone d'absorption du détecteur par implantation de protons pour concentrer le champs électromagnétique dans cette zone et augmenter ainsi le rapport signal sur bruit. Nous montrons qu'il est possible, en utilisant des modes lents de la structuration périodique, de conserver de bonnes propriétés optiques des pixels lorsque l'on réduit leur taille.

Download or read book THEORIE ET MODELISATION DE DETECTEURS INFRAROUGE A PUITS QUANTIQUES written by LAURENT.. THIBAUDEAU and published by . This book was released on 1995 with total page 122 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: DEPUIS UNE DIZAINE D'ANNEES, LES DETECTEURS INFRAROUGE A PUITS QUANTIQUES ONT OUVERT UNE VOIE NOUVELLE POUR LA REALISATION DE GRANDES MATRICES DE DETECTION DU RAYONNEMENT MOYEN-INFRAROUGE. L'OBJET DE CETTE THESE EST DE CONTRIBUER A LA CONNAISSANCE THEORIQUE DE DIFFERENTS MECANISMES PHYSIQUES IMPLIQUES DANS LE FONCTIONNEMENT DES DETECTEURS GAAS/AL#XGA#1#-#XAS. APRES AVOIR INTRODUIT BRIEVEMENT LES OUTILS THEORIQUES DE BASE PERMETTANT DE COMPRENDRE LES PRINCIPES DE FONCTIONNEMENT DES DETECTEURS, NOUS FAISONS LE LIEN ENTRE LES MODELES PHOTOEMISSIF ET PHOTOCONDUCTIF. NOUS MONTRONS ENSUITE COMMENT LA PRISE EN COMPTE DU CHAMP ELECTRIQUE APPLIQUE SUR LA STRUCTURE MODIFIE LE CALCUL DES FORCES D'OSCILLATEUR ET DE L'ABSORPTION. DANS LE BUT DE DECRIRE AVEC PRECISION L'ETAT D'UN ELECTRON JUSTE APRES IONISATION PAR UN PHOTON INFRAROUGE INCIDENT, NOUS PRESENTONS UNE ETUDE TEMPORELLE DE LA PHOTOIONISATION D'UN ELECTRON EN DEHORS D'UN PUITS QUANTIQUE SOUS CHAMP ELECTRIQUE. NOUS DEVELOPPONS ENSUITE UN MODELE POUR LA CAPTURE DES ELECTRONS DANS UN PUITS QUANTIQUE SOUS CHAMP EN FAISANT INTERVENIR LA DIFFUSION PAR LES PHONONS OPTIQUES. LA VITESSE DE CAPTURE CALCULEE EST COMPAREE A CELLE MESUREE DANS DES EXPERIENCES DE SPECTROSCOPIE D'IMPEDANCE. NOUS PROPOSONS ENFIN UN MODELE GLOBAL POUR LE FONCTIONNEMENT DES DETECTEURS ; EN UTILISANT COMME PARAMETRE AJUSTABLE LA PROBABILITE DE CAPTURE DANS LE PUITS, CE MODELE FOURNIT DES CARACTERISTIQUES COURANT D'OBSCURITE TENSION APPLIQUEE EN TRES BON ACCORD AVEC L'EXPERIENCE ET PERMET DE SIMULER DE FACON FIABLE LA REPONSE ET LA DETECTIVITE DES DETECTEURS

Download or read book Contribution l tude exp rimentale et th orique des photod tecteurs infrarouge multipuits quantiques couvrant la bande spectrale3 20 m written by Vincent Guériaux and published by . This book was released on 2010 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les QWIPs (Quantum Well Infrared Photodetectors) sont des composants pluridisciplinaires : science des matériaux nécessaire à l'épitaxie, transport électronique dans ces couches semi-conductrices, modélisation électromagnétique du couplage optique. Il est impératif de maîtriser chacune de ces composantes afin d'exploiter cette technologie pour de l'imagerie infrarouge. L'objectif de cette thèse est de permettre l'élargissement de la gamme spectrale accessible aux QWIPs. Nous avons étudié les points communs et les spécificités de la physique de ce composant entre 3 et 20 μm. En particulier, nous avons traité de cette problématique dans les domaines que sont le transport électronique et l'aspect matériau. Après une introduction générale sur l'imagerie infrarouge et sur le composant QWIP, nous présentons les résultats d'une étude structurale et chimique des hétérostructures AlGaAs / InGaAs. Ces alliages constituent le cœur du détecteur, c'est pourquoi l'extension des longueurs d'onde de détection passe en premier lieu par le contrôle et donc la connaissance, de ces matériaux. La suite de ce travail de thèse est consacrée à l'étude des différents régimes de transport électronique dans les QWIPs : régime tunnel séquentiel résonant, régime de fort champ et régime thermoïonique. Bien que les différents modes de transport soient observables sur l'ensemble des échantillons, certains d'entre eux ne sont dominants que pour quelques applications spécifiques. Enfin, nous montrons que la maîtrise des différentes étapes de conception et de fabrication nous permet de réaliser des détecteurs dans les bandes [3-5 μm] et [10-20 μm] pour les besoins des applications terrestres et spatiales.

Download or read book OPTIMISATION ET REALISATION DE DETECTEURS INFRAROUGE A BASE DE PUITS QUANTIQUES GAAS written by ERIC.. COSTARO and published by . This book was released on 2001 with total page 148 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: APRES DIX ANNEES DE RECHERCHES, LES PHOTODETECTEURS INFRAROUGE A PUITS QUANTIQUES (QWIPS) SORTENT DES LABORATOIRES. DES 1995, LES MECANISMES PHYSIQUES AINSI QUE LES MODELES ETAIENT ETABLIS. SI LES PERFORMANCES ELECTRO-OPTIQUES ETAIENT ALORS PROMETTEUSES, LES TEMPERATURES DE FONCTIONNEMENT POUR L'OBTENTION DE HAUTES PERFORMANCES DEMEURAIENT TROP BASSES POUR ESPERER UN DEVELOPPEMENT INDUSTRIEL RAPIDE. LES QWIPS NEREPONDAIENT ALORS QU'A UN CHAMP RESTREINT D'APPLICATIONS. CE TRAVAIL DE THESE A PERMIS D'ETENDRE LE DOMAINE D'APPLICATIONS DES QWIPS GRACE A L'EXPLOITATION DES POTENTIALITES DES HETEROSTRUCTURES A BASE DE COMPOSES D'ARSENIURE DE GALLIUM (GAAS). LA VERSATILITE DE LA STRUCTURE QUANTIQUE AINSI QUE LA MATURITE DE LA TECHNOLOGIE PERMETTENT AUJOURD'HUI DE REALISER DES MATRICES DE DETECTEURS INFRAROUGE DE HAUTE SENSIBILITE DANS LA GAMME SPECTRALE 8-12 M ET FONCTIONNANT A DES TEMPERATURES SUPERIEURES A 85 K. CES PERFORMANCES SONT RENDUES ACCESSIBLES GRACE AU NOUVEAU CONCEPT DE PIXEL EBASE. CETTE NOUVELLE ARCHITECTURE DE PIXEL PERMET DE S'AFFRANCHIR DU PROBLEME DE COURANT D'OBSCURITE QUI CONDITIONNAIT JUSQU'ALORS LA TEMPERATURE DE FONCTIONNEMENT DES QWIPS A DES VALEURS INFERIEURES A 70 K. LE FONCTIONNEMENT, LA REALISATION AINSI QUE LES PERFORMANCES ATTENDUES DE CE NOUVEAU TYPE DE COMPOSANT INFRAROUGE SONT PRESENTES.

Download or read book Etude exp rimentale et th orique de la r ponse angulaire et de la r ponse spectrale hors bande de d tecteurs infrarouges hautes performances written by Judikaël Le Rouzo and published by . This book was released on 2007 with total page 185 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les domaines d'application de la détection infrarouge sont tellement nombreux (militaire, médical, astronomie, environnement) et spécifiques qu'un seul type de détecteur infrarouge ne peut pas répondre à l'ensemble des besoins. De nombreuses filières coexistent à ce jour. Or, les fonctions de mérite classiques ne sont pas suffisantes pour comparer les performances de détecteurs de filières différentes pour une application spécifique. Dans le cadre de cette étude, réalisée sur des détecteurs quantiques infrarouges de hautes performances tels que les détecteurs à multipuits quantiques (MPQ) et les détecteurs quantiques HgCdTe, nous nous sommes intéressés à deux nouvelles fonctions de mérite : la réponse spectrale dite « hors bande » et la réponse angulaire. La première consiste à étudier la réponse spectrale d'un détecteur loin de la gamme de longueur d'onde pour laquelle il a été optimisé, grâce à une très grande dynamique de mesure. La deuxième fonction de mérite traduit la variation de la réponse du détecteur en fonction de l'angle d'incidence du flux lumineux. La mise en place de ces caractérisations électro-optiques a nécessité le développement de bancs de test innovants. Parmi les résultats obtenus lors du travail sur la réponse angulaire, citons le fait que la forme de la réponse angulaire est indépendante de la profondeur de gravure du réseau d'un détecteur MPQ ou encore que la réponse d'un détecteur HgCdTe est quasi-plate sur une large plage angulaire. L'étude de la réponse spectrale a, quant à elle, permis de mettre en évidence des phénomènes physiques jamais observés jusque là sur un spectre de photocourant d'un détecteur MPQ. Ce travail montre l'importance de la compréhension des phénomènes physiques au sein des pixels. Les mesures associées à une modélisation fine des phénomènes physiques aboutissent ainsi à une étude complète des performances ultimes des détecteurs quantiques infrarouges.

Download or read book Least Squares Data Fitting with Applications written by Per Christian Hansen and published by JHU Press. This book was released on 2013-01-15 with total page 325 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: A lucid explanation of the intricacies of both simple and complex least squares methods. As one of the classical statistical regression techniques, and often the first to be taught to new students, least squares fitting can be a very effective tool in data analysis. Given measured data, we establish a relationship between independent and dependent variables so that we can use the data predictively. The main concern of Least Squares Data Fitting with Applications is how to do this on a computer with efficient and robust computational methods for linear and nonlinear relationships. The presentation also establishes a link between the statistical setting and the computational issues. In a number of applications, the accuracy and efficiency of the least squares fit is central, and Per Christian Hansen, Víctor Pereyra, and Godela Scherer survey modern computational methods and illustrate them in fields ranging from engineering and environmental sciences to geophysics. Anyone working with problems of linear and nonlinear least squares fitting will find this book invaluable as a hands-on guide, with accessible text and carefully explained problems. Included are • an overview of computational methods together with their properties and advantages • topics from statistical regression analysis that help readers to understand and evaluate the computed solutions • many examples that illustrate the techniques and algorithms Least Squares Data Fitting with Applications can be used as a textbook for advanced undergraduate or graduate courses and professionals in the sciences and in engineering.

Download or read book Structures de couplage optique originales pour les d tecteurs infrarouge puits quantiques written by Thomas Antoni and published by . This book was released on 2009 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'étude du comportement électromagnétique des détecteurs infrarouge à puits quantiques (QWIPs et QCDs) est longtemps resté insuffisant, le développement de ces détecteurs depuis une dizaine d'années s'étant surtout orienté sur l'optimisation du transport dans la couche active. Ce n'est que très récemment qu'un formalisme adéquat au traitement du champ proche a été mis en œuvre pour modéliser ces réseaux. L'étude du réseau de couplage sur ces structures peut désormais bénéficier des travaux de recherche récents sur la plasmonique et les métamatériaux.L'enjeu de ces recherches est de dépasser la simple fonction de couplage et d'imaginer des structures optiques assurant des fonctions supplémentaires. Nous démontrons notamment la possibilité de discriminer la polarisation de l'émission corps noir avec un réseau unidimensionnel. En se basant sur les propriétés de dispersion des interfaces métal/diélectrique structurées, présentant une band interdite photonique, nous avons réussi à concentrer l'intégralité du signal incident dans une distance inférieure au quart de la longueur d'onde. Nous proposons d'utiliser cette structure sur des pixels implantés pour augmenter le rapport signal à bruit.Nous proposons trois solutions technologiques de contact supérieur permettant de remplir aux mieux son double rôle : électrique et optique. Nous nous intéressons également à la modification du photocourant due à la présence d'impuretés dans les puits. Ces travaux devraient permettre à la fois une optimisation plus efficace du couplage électromagnétique ainsi qu'à plus long terme, la mise en œuvre de nouvelles fonctionnalités optiques intégrées au pixel

Download or read book PROPRIETES ELECTROOPTIQUES DES TRANSITIONS INTRABANDES DANS LES MULTIPUITS QUANTIQUES GAAS ALGAAS APPLICATION A LA DETECTION INFRAROUGE written by Éric Martinet and published by . This book was released on 1992 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: APRES UNE BREVE PRESENTATION DES DETECTEURS INFRAROUGE EN MODE PHOTOEMISSIF, L'EXPRESSION DE L'ABSORPTION INTERSOUSBANDE (ISB) ENTRE DEUX NIVEAUX CONFINES DANS LE PUITS EST DEVELOPPEE. LA PREMIERE PARTIE DU TRAVAIL CONCERNE LA POLARISABILITE ELECTRIQUE STATIQUE INDUITE PAR UNE EXCITATION OPTIQUE INTERSOUSBANDE. LE PHENOMENE NONLINEAIRE DE RECTIFICATION OPTIQUE EST MESURE DANS DES PUITS ASYMETRIQUES. UNE STRUCTURE DE DEUX PUITS COUPLES CONSTITUANT UN SYSTEME ASYMETRIQUE A TROIS NIVEAUX EST ENSUITE ETUDIEE, POUR LAQUELLE CET EFFET EST AUGMENTE DU FAIT DE LA PRESENCE D'UN NIVEAU METASTABLE. LA SECONDE PARTIE EST CONSACREE A LA PHOTOEMISSION DES ELECTRONS HORS DES PUITS QUANTIQUES DANS LES STRUCTURES POLARISEES ELECTRIQUEMENT. L'EXPRESSION DE L'EXCITATION OPTIQUE DIRECTE VERS DES NIVEAUX NON CONFINES EST OBTENUE. LE SPECTRE D'EMISSION DES PORTEURS PHOTOEXCITES DEPUIS UN NIVEAU QUASI-CONFINE EST COMPARE AU SPECTRE D'ABSORPTION. SOUS CHAMP ELECTRIQUE, LE DEPLACEMENT DIFFERENT DES SPECTRES DU PHOTOCOURANT ET D'ABSORPTION METTENT EN EVIDENCE LE CARACTERE SEQUENTIEL ABSORPTION PUIS TRANSFERT TUNNEL DE L'EMISSION DES PORTEURS PHOTOEXCITES DEPUIS UN NIVEAU QUASI-CONFINE. LA TROISIEME PARTIE PRESENTE LE TAUX DE TRANSFERT TUNNEL DES ELECTRONS HORS D'UN PUITS QUANTIQUE MESURE DIRECTEMENT EN FONCTION DU CHAMP ELECTRIQUE APPLIQUE. LA VARIATION DE CE TAUX DE TRANSFERT AVEC LE CHAMP ELECTRIQUE APPLIQUE EST EXPLIQUEE PAR L'AUGMENTATION DE LA TRANSPARENCE DE LA BARRIERE DE CONFINEMENT. TOUS CES CONCEPTS SONT ENFIN MIS A PROFIT POUR CONCEVOIR DES DETECTEURS DONT LA REPONSE SPECTRALE EST CONTROLEE ELECTRIQUEMENT, PAR EXEMPLE L'ACCORD SPECTRAL PAR EFFET STARK OU LA COMMUTATION BICOLORE

Download or read book ZnO Thin Films written by Paolo Mele and published by . This book was released on 2019 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Zinc oxide (ZnO) is an n-type semiconductor with versatile applications such as optical devices in ultraviolet region, piezoelectric transducers, transparent electrode for solar cells and gas sensors. This book "ZnO Thin Films: Properties, Performance and Applications" gives a deep insight in the intriguing science of zinc oxide thin films. It is devoted to cover the most recent advances and reviews the state of the art of ZnO thin films applications involving energy harvesting, microelectronics, magnetic devices, photocatalysis, photovoltaics, optics, thermoelectricity, piezoelectricity, electrochemistry, temperature sensing. It serves as a fundamental information source on the techniques and methodologies involved in zinc oxide thin films growth, characterization, post-deposition plasma treatments and device processing. This book will be invaluable to the experts to consolidate their knowledge and provide insight and inspiration to beginners wishing to learn about zinc oxide thin films.