Thèse soutenue

Impact des radiations spatiales sur les détecteurs infrarouges à superréseaux
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Auteur / Autrice : Clara Bataillon
Direction : Philippe ChristolJean-Philippe Perez
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Électronique
Date : Soutenance le 20/11/2023
Etablissement(s) : Université de Montpellier (2022-....)
Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Information, Structures, Systèmes
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut d'électronique et des systèmes (Montpellier)
Jury : Président / Présidente : Jérôme Boch
Examinateurs / Examinatrices : Philippe Christol, Jean-Philippe Perez, Isabelle Ribet, Olivier Gravrand, Olivier Saint Pé, Olivier Gilard, Vincent Goiffon
Rapporteurs / Rapporteuses : Isabelle Ribet, Olivier Gravrand

Mots clés

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Résumé

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Ce manuscrit de thèse porte sur l’étude de l’impact des radiations spatiales sur les photodétecteurs infrarouges à superréseaux (SR) appelés T2SL (Type II Superlattice). Même si, à ce jour, la technologie des SR a fait l’objet de nombreuses études de recherche internationale, permettant de commercialiser des matrices de photodétecteurs T2SL, les effets des radiations sur ce matériau sont encore peu connus par les communautés scientifiques et nécessitent des investigations pour améliorer notre compréhension sur ce sujet. Après avoir mis en avant les propriétés des SR et défini les différentes doses de radiations considérées (dose de déplacement et dose ionisante), deux architectures de photodétecteurs mono-éléments sont présentées : la photodiode en configuration p-i-n et la photodiode en configuration à barrière, appelée bariode. De nombreuses études ont été réalisées dans ces travaux montrant la vaste étendue du sujet encore inexploré. On observe notamment l’influence sous irradiation, de paramètres intrinsèques (nombre d’interfaces, longueur d’onde de coupure, épaisseur de la couche barrière dans le cas de bariode) et de paramètres extrinsèques au matériau (taille des composants, couche de passivation). Des paramètres extérieurs comme la température du détecteur, la polarisation du composant ou encore l’énergie des protons incidents ont également varié lors de l’irradiation afin de sortir les principales tendances et premières conclusions grâce principalement à des mesures courant-tension (J-V) sur des détecteurs à superréseau InAs/GaSb et InAs/InAsSb. Des premiers calculs analytiques en courant d’obscurité ont permis d’appuyer certains résultats expérimentaux.