Thèse soutenue

Modélisation de diode à avalanche à photon unique (SPAD) pour le design de pixels d’imageurs intégrés en technologie CMOS avancée
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Auteur / Autrice : Sven Rink
Direction : Christophe LallementWilfried Patrick Uhring
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Électronique, microélectronique, photonique
Date : Soutenance le 14/12/2023
Etablissement(s) : Strasbourg
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg)
Jury : Président / Présidente : Patricia Desgreys
Examinateurs / Examinatrices : Gilles Gouget, Jean-Baptiste Kammerer, Luc Hebrard
Rapporteurs / Rapporteuses : Edoardo Charbon, Jean-Michel Sallese

Mots clés

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Résumé

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Les applications des imageurs à base de matrices de pixels utilisant des diodes à avalanche de type SPAD intégrées en technologie CMOS ont connu une forte croissance au cours de la dernière décennie, avec des applications en imagerie et en détection dans divers domaines tels que le biomédical, l'environnement, l'industrie et l'automobile. La modélisation de la diode SPAD dans un environnement de conception microélectronique est nécessaire pour répondre aux besoins des concepteurs d'imageurs CMOS à base de matrices de SPAD. Un modèle distribué basé sur une structure en boucles a été conçu pour simuler le phénomène d'ionisation par impact, au cœur du fonctionnement du dispositif. La validation expérimentale de ce modèle a été réalisée grâce à une structure de test développée conjointement par STMicroelectronics et le laboratoire ICube. Cette validation a permis de calibrer le modèle afin d'obtenir un comportement fidèle au dispositif réel.