Finite element modeling and experimental charaterization of cooled infrared detector with small pitch

Ce travail se consacrera à l’étude des performances électro-optiques sur des détecteurs infrarouges à base de photodiodes. Les performances étudiées seront le rendement quantique qui étudie la capacité de conversion de la diode et la fonction de transfert de modulation qui quantifie la capacité du détecteur à échantillonner les fréquences spatiales. La problématique sera de comprendre les phénomènes impactant ces performances pour permettre leur optimisation et ainsi réduire le temps de développement d’un nouveau produit. Deux moyens sont mis à disposition pour répondre à cette problématique : la mesure et la simulation par éléments finis.Après avoir présenté ces performances électro-optiques, ainsi que leur place dans le Marché de l’infrarouge, des mesures et des simulations de rendement quantique et de FTM seront réalisées pour mettre en avant les phénomènes responsables des performances actuelles. Des technologies plus avancées seront également étudiées par simulation pour rechercher les meilleurs candidats pour les petits pas pixels.The purpose of this thesis is to evaluate the electro-optical performances of infrared detectors based on photodiodes. The performances studied are the quantum efficiency and the modulation transfer function. The problematic is to understand which phenomenon impacts these performances for reducing the development time. In order to answer this problematic, this study is made through measurements and numerical simulations.Firstly, electro-optical performances are discussed with their link to the infrared market. Then, measurements and numerical computations are made in order to explain the reasons of the actual values. Finally, by computation, advance technologies are analyzed and compared for the modulation transfer function

Defects Study in Hg x Cd1−x Te Infrared Photodetectors by Deep Level Transient Spectroscopy

International audienceAt high temperature, infra-red focal plane arrays are limited by their performance in operability, detectivity D (*) or noise equivalent temperature difference. Trap characterization and defect studies are necessary to better understand these limitations at high temperature. In this paper, we use deep level transient spectroscopy to study electrically active defects in mercury cadmium telluride n (+)/p diodes. The material investigated has a cut-off frequency (lambda (c)) of 2.5 mu m at 180 K and p doping performed with mercury vacancy. Trap energy signatures as well as capture cross-section measurements are detailed. A low temperature hole trap close to midgap is observed in the range 150-200 K with an activation energy around 0.18 +/- A 0.025 eV. A high temperature hole trap is also observed in the range 240-300 K with an activation energy of 0.68 +/- A 0.06 eV. A hole capture cross-section of 10(-19) cm(2) is obtained for both traps. The nature of the defects and their correlation with dark current are discussed