Brevet FR2694859A1 — publié le 19940218

La présente invention se rapporte à un imageur à infrarouge qui réduit le temps requis pour transférer les charges électriques deune partie de stockage de la charge à une partie de sortie de la charge. La figure 6 est une vue en perspective illustrant un imageur bidimensionnel Cet imageur comporte une série bidimensionnelle de photodiodes, par exemple 128 x 128 photodiodes, pour produire des signaux électriques en réponse à la lumière incidente sur les photodiodes respectives La série des photodiodes est montée sur et est électriquement connectée à un substrat en silicium 50 a du type p qui contient un montage de traitement de signaux Chaque photodiode est en communication électrique avec un circuit respectif de traitement de signaux dans le substrat 50 a par un corps 30 en forme de colonne, tel qu'un volume cylindrique d'indium Cette construction est particulièrement applicable à un détecteur à lumière infrarouge o la lumière infrarouge incidente 200 fait impact sur la série 1 des photodiodes La série 1 des photodiodes comprend du tellurure de mercure-cadmium (Cdo 2 Hg O,5 Te) qui répond à la lumière infrarouge dans une bande de 10 microns. L'agencement électrique général de l'imageur de la figure 6 est schématiquement montré à la figure 7 Pour la simplicité, la figure 7 montre une série de 3 x 3 photodiodes la à li, c'est-à-dire une série comprenant trois photodiodes dans chacune des trois rangées Les photodiodes la à li sont connectées aux régions de source de transistors commutateurs verticaux métal oxyde semi-conducteur ou MOS 2 a à 2 i, respectivement, via les connecteurs 30 en forme de colonne Un scanneur vertical 3 est connecté en commun aux électrodes de porte des transistors commutateurs verticaux métal oxyde semi- conducteur ou MOS 2 a à 2 i Les régions de drain des transistors commutateurs verticaux MOS 2 a à 2 i sont connectées à des condensateurs de stockage de la charge 4 x, 4 y et 4 z Les condensateurs de stockage de la charge 4 x, 4 y et 4 z sont connectés aux régions de source de transistors commutateurs horizontaux MOS a, 5 b et 5 c, respectivement Un scanneur vertical 6 est connecté en commun aux électrodes de porte des transistors commutateurs horizontaux MOS 5 a à 5 c. Un circuit de sortie à amplificateur à diffusion flottante (appelé ciaprès FDA) est connecté en commun aux régions de drain des transistors commutateurs horizontaux MOS Sa, à 5 c Le chiffre de référence 8 désigne une borne de sortie. En fonctionnement, la lumière incidente force les photodiodes la à li à produire des charges électriques qui sont conduites à travers les connecteurs en indium 30 aux transistors 2 a à 2 i respectifs A la réception d'impulsions d'horloge du scanneur vertical 3, les transistors commutateurs verticaux MOS de chaque colonne transfèrent les charges électriques à l'un des condensateurs de stockage de la charge 4 x à 4 z A la réception des impulsions d'horloge du scanneur horizontal 6, le transistor commutateur horizontal MOS transfère les charges électriques stockées dans le condensateur de stockage de la charge au circuit de sortie à FDA 7. Les figures 9 (a) à 9 (c) sont des schémas illustrant le montage de traitement de signaux de l'imageur à infrarouge et les puits de potentiel produits dans le substrat en silicium 50 a du type p Sur les figures, les mêmes chiffres de référence que ceux de la figure 7 désignent des pièces identiques ou correspondantes Le chiffre de référence l A désigne une photodiode arbitrairement sélectionnée parmi les photodiodes la à li Le chiffre de référence 2 désigne l'un des transistors commutateurs verticaux MOS 2 a à 2 i qui correspond à la photodiode l A Le chiffre de référence 4 désigne l'un des condensateurs de stockage de la charge 4 x à 4 z qui correspond à la photodiode l A Le condensateur 4 comporte une porte d'injection 4 a et une porte de stockage 4 b Le chiffre de référence 5 désigne run des transistors commutateurs horizontaux MOS 5 a à 5 c qui correspond au condensateur de stockage de la charge 4 Les chiffies de référence 11 et 12 désignent une diode d'entrée et une diode de sortie, respectivement Le circuit de sortie à FDA 7 comporte une porte de sortie de FDA 7 a, un suiveur de source FDA de 7 b connecté à la porte de sortie de FDA 7 a et une résistance 7 c connectée entre la porte de sortie de FDA 7 b et la masse Le chiffre de référence 9 désigne une porte de remise à l'état initial en cas de débordement du FDA pour drainer les charges électriques stockées dans le puits de potentiel créé face à la diode de sortie 12 vers un drain de remise à l'état initial du FDA Le chiffre de référence 13 désigne une porte de remise à l'état initial en cas de débordement du FDA pour drainer les charges électriques stockées dans le puits de potentiel créé face à la porte de stockage 4 b vers un drain de débordement 14 Toutes les portes décrites ci-dessus sont constituées de commutateurs MOS Sur les figures 9 (a)- 9 (c), pour la facilité, le transistor commutateur vertical MOS 2, la porte de remise à l'état initial en cas de débordement du FDA 9, le drain de remise à l'état initial du FDA 10, le circuit de sortie du FDA 7, la porte de remise à l'état initial en cas de débordement du FDA 13 et le drain de débordement 14 sont séparés du substrat en silicium du type p 50 a Cependant, ces éléments sont inclus dans le substrat a. La figure 8 donne un schéma bloc illustrant un imageur à infrarouge o l'image 50 est interconnectée à d'autres composants Les charges électriques à la sortie de l'imageur à infrarouge 50 sont converties en signaux électriques d'image par un convertisseur de balayage 51 qui sont présentés sur un moniteur de télévision 52 sous la forme dune image visible Pour coordonner la lecture des signaux électriques séquentiels d'image de l'imageur 50 avec la conversion de ces signaux en une image bidimensionnelle dans le convertisseur de balayage 51, un générateur de temporisation 53 applique des signaux de temporisation à l'imageur 50 et au convertisseur de balayage 51. La figure 10 est un schéma montrant des impulsions d'horloge f V, f RS, f R et HI qui sont appliquées aux bornes respectives de porte de l'imageur à infrarouge 50 et une forme de tension d'un signal D Vo 1 à la borne de sortie 8. Les impulsions d'horloge f V et f H 1 sont produites par le scanneur vertical 3 et le scanneur horizontal 6, respectivement, et les impulsions d'horloge f RS et f R sont produites par d'autres scanneurs (non représentés) La temporisation de chaque impulsion dhorloge est déterminée par le générateur de temporisation 53 de la figure 8. On donnera une description du fonctionnement de l'imageur à infrarouge. Quand l'impulsion d'horloge f V du scanneur vertical 3 est appliquée à la porte du transistor commutateur vertical MOS (appelé ci-après porte du scanneur vertical) 2, trois photodiodes dans une rangée prescrite, par exemple, les photodiodes la, lb et lc dans la rangée la plus haute que l'on peut voir à la figure 6, sont sélectionnées parmi les photodiodes la à li. En se référant à la figure 9 (a), quand l'impulsion d'horloge f RS appliquée à l'électrode de débordement 13 et l'impulsion d'horloge f V appliquée à la porte du scanneur vertical 2 sont toutes deux au niveau "H", (haut), les charges électriques produites dans la photodiode 1 A, qui est l'une des trois photodiodes sélectionnées, sont transférées par la porte du scanneur vertical 2 et un puits de potentiel créé face à la diode d'entrée 11 à un puits de potentiel créé face à la porte de stockage 4 b et alors les charges électriques sont drainées à travers l'électrode de débordement 13 jusqu'au drain de débordement 14 Quand l'impulsion d'horloge ORS diminue au niveau "L" (bas) pour fermer l'électrode de débordement 13, les charges électriques transférées de la photodiode l A s'accumulent dans le puits de potentiel en dessous de la porte de stockage 4 b. Après accumulation de la charge, quand l'impulsion d'horloge 4 R appliquée à la porte de remise à l'état initial 9 du FDA passe au niveau "H" pour ouvrir la porte 9, le potentiel à la diode de sortie 12 augmente et une haute tension est appliquée à la borne de sortie 8 parce qu'une alimentation en courant constant (non représentée) est connectée au drain 10 de remise à l'état initial du FDA. Alors, l'impulsion d'horloge f R passe au niveau "L" pour produire un puits de potentiel en dessous de la diode de sortie 12 A cet état, quand l'impulsion d'horloge de lecture f H 1, récurrente à des intervalles réguliers, que l'on peut voir à la figure 10 est appliquée à la porte du transistor commutateur horizontal MOS (que l'on appellera ci- après porte du scanneur horizontal) 5, les charges électriques stockées dans le puits de potentiel en dessous de la porte de stockage 4 b sont transférées au puits de potentiel en dessous de la diode de sortie 12 tandis que l'impulsion d'horloge f Hl est au niveau "H", c'est-à-dire tandis que la porte du scanneur horizontal 5 est ouverte (figure 9 (c)) La largeur de chaque impulsion de l'horloge de lecture f H 1 correspond à un intervalle de temps requis pour ouvrir une porte du scanneur horizontal 5 A la réception de l'impulsion d'horloge de lecture Hi, les portes de scanneur horizontal 5 a, 5 b et c s'ouvrent en succession, dans cet ordre, et les charges électriques stockées dans les condensateurs de stockage de charge 4 x 4 y et 4 z sont lues en succession La tension de porte de la porte de sortie du FDA 7 a varie à chaque transfert des charges électriques qui sont stockées dans le condensateur 4 vers la diode de sortie 12 et le courant s'écoulant vers la porte de sortie 7 a du FDA, en provenance de la source de tension constante connectée au suiveur de source du FDA 7 b est réduit, donc le signal D Vo 1 de sortie, dont la forme de tension est montrée à la figure 10, est émis à la borne de sortie 8. Dans le fonctionnement ci-dessus décrit, la largeur des impulsions de l'horloge de lecture f H 1 est équivalente à l'intervalle de temps pour la lecture des charges électriques d'une photodiode, c'est-à-dire d'un élément d'image et cet intervalle de temps de lecture de la charge est usuellement aussi long que ou un peu plus long que l'intervalle de temps pendant lequel les charges électriques stockées dans le puits de potentiel en dessous de la porte de stockage 4 b sont complètement transférées au puits de potentiel en dessous de la diode de sortie 12 Ci-après, cet intervalle de temps sera appelé temps réel de lecture. Dans l'opération ci-dessus décrite, avant transfert des charges électriques au puits de potentiel en dessous de la diode de sortie 12, une impulsion au niveau "H" est appliquée à la porte 9 de remise à l'état initial du FDA pour éliminer complètement les charges électriques du puits de potentiel en dessous de la diode de sortie 12 à chaque lecture des charges électriques de chaque élément d'image. 2694859 La figure 11 (a) est une vue en plan illustrant la porte 4 b de stockage de la charge et sa proximité et la figure 11 (b) est une vue en coupe faite suivant les lignes Xlb-X Ib de la figure 11 (a) Sur ces figures, les mêmes chiffres de référence que sur les figures 6, 7 et 9 (a)-9 (c) désignent des pièces identiques ou correspondantes Le chiffre de référence 60 désigne un film isolant ayant environ 50 nm d'épaisseur, qui se compose d'un film d'oxyde de silicium. Comme on peut le voir sur la figure 11 (a), la porte de stockage 4 b du condensateur de stockage de la charge 4 est longue et étroite en direction du transfert de la charge pour augmenter le puits de potentiel créé face à la porte de stockage 4 b et ainsi une grande quantité des charges électriques produites dans la photodiode peut être stockée dans le puits de potentiel Par exemple, la porte de stockage 4 b a une largeur d'environ 80 microns et une longueur d'environ 300 microns. Le transfert de charge du puits de potentiel en dessous de la porte de stockage 4 b au puits de potentiel en dessous de la diode de sortie 12 est effectué par la dérive auto-induite de la charge électrique elle- même et la diffusion thermique de la charge électrique du fait de la chaleur du substrat du type p Au stade initial de l'opération de transfert de charge o il reste beaucoup de charges électriques dans le puits de potentiel en dessous de la porte de stockage, les charges sont rapidement transférées au puits de potentiel en dessous de la diode de sortie 12 par la dérive auto-induite des charges Cependant, au stade final de l'opération de transfert de charge o une faible quantité des charges reste dans le puits de potentiel en dessous de la porte de stockage, la dérive auto-induite de la charge diminue et le transfert de la charge n'est effectué que par la diffusion thermique, ce qui augmente la durée du transfert de la charge En effet, plus le puits de potentiel créé en dessous de la porte de stockage 4 b est long, plus la durée de transfert de charge augmente Par conséquent, si l'on augmente la longueur de la porte de stockage 4 b dans la direction du transfert de la charge pour stocker une grande quantité de charges électriques, afin de transférer complètement les charges électriques vers le puits de potentiel en dessous de la diode de sortie, il faut augmenter la largeur des impulsions de l'horloge de lecture f H appliquées à la porte du scanneur vertical 5 afin d'augmenter l'intervalle de temps pendant lequel la porte 5 est ouverte, c'est-à-dire l'intervalle de temps pour la lecture des charges. Par ailleurs, lorsqu'une image est présentée sur un moniteur TV, il faut 1/60 secondes pour traiter une trame Par conséquent, lorsqu'un signal à la sortie de l'imageur à infrarouge ci-dessus décrit est présenté sur un moniteur TV sous la forme d'une image, la largeur d'impulsion de l'horloge de lecture THI, c'est-à- dire le temps de lecture de la charge, est d'environ lgs Récemment, une augmentation de la fréquence des trames, c'est-à-dire une réduction du temps requis pour le traitement d'une trame, a été proposée pour capturer une cible se déplaçant à vitesse rapide, en toute fidélité, sous la forme d'une image. Cependant, dans ce cas, il est nécessaire de réduire encore le temps de lecture de la charge par rapport à 1 jis. Cependant, dans l'imageur à infrarouge conventionnel décrit ci-dessus, si la longueur de la porte de stockage 4 b est accrue dans la direction du transfert de la charge pour augmenter la quantité des charges stockées dans le puits de potentiel en dessous de la porte de stockage 4 b, le temps requis pour transférer les charges au puits de potentiel en dessous de la diode de sortie 12, c'est-à-dire le temps réel de lecture, augmente A cet état, si la largeur d'impulsion de l'horloge de lecture f H 1 appliquée à la porte du scanneur horizontal 5, c'est-à- dire le temps réel de lecture, devient plus faible que 1 pis pour faire fonctionner l'imageur dans une trame de télévision, la quantité des charges transférées du puits de potentiel en dessous de la porte de stockage jusqu'au puits de potentiel en dessous de la diode de sortie 12 diminue défavorablement avec pour résultat une mauvaise résolution de l'image obtenue. La présente invention a pour objet de procurer un imageur à infrarouge permettant de réduire le temps requis pour transférer les charges électriques d'une porte de stockage de la charge à une diode de sortie. Selon un aspect de la présente invention, dans un imageur à infrarouge, un puits de potentiel créé face à une porte de stockage de la charge a des profondeurs qui augmentent graduellement dans la direction du transfert de la charge, produisant un gradient de potentiel dans le puits qui provoque un champ électrique dans la direction du transfert de la charge Par conséquent, une petite quantité des charges électriques qui reste dans le puits de potentiel est dérivée par le champ électrique, ce qui augmente la vitesse de transfert de la charge. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels: les figures 1 (a)-l(c) sont des schémas illustrant un montage de traitement de signaux d'un imageur à infrarouge et des puits de potentiel créés dans un substrat en silicium du type p, selon un premier mode de réalisation de la présente invention; les figures 2 (a)-2 (c) sont des schémas illustrant un montage de traitement de signaux d'un imageur à infrarouge et des puits de potentiels créés dans un substrat en silicium du type p, selon un second mode de réalisation de la présente invention; la figure 3 est une vue en coupe transversale illustrant une porte de stockage de la charge et sa proximité, dans l'imageur à infrarouge selon le premier mode de réalisation de la présente invention; la figure 4 est une vue en coupe transversale illustrant une porte de stockage de la charge et sa proximité, dans l'imageur à infrarouge selon le second mode de réalisation de la présente invention; les figures 5 (a) et 5 (b) sont des schémas illustrant la forme d'impulsion d'une horloge de lecture de la charge H 2 et la forme de tension d'un signal de sortie D Vo 2 selon la présente invention en comparaison avec ceux selon l'art antérieur; la figure 6 est une vue en perspective, partiellement arrachée, d'un imageur à infrarouge selon l'art antérieur; la figure 7 donne un schéma bloc d'un imageur à infrarouge selon l'art antérieur; la figure 8 donne un schéma bloc d'un appareil imageur à infrarouge comprenant l'imageur de la figure 7; les figures 9 (a)-9 (c) sont des schémas illustrant un montage de traitement de signaux de 1 'imageur à infrarouge de la figure 7 et des puits de potentiels créés dans un substrat en silicium du type p; la figure 10 est un schéma illustrant les impulsions d'horloge appliquées aux bornes respectives de porte de l'imageur à infrarouge de la figure 7 et la forme de tension dun signal de sortie; et les figures 11 (a) et 11 (b) sont une vue en plan et une vue en coupe transversale illustrant une porte de stockage de la charge et sa proximité, incorporée dans 1 'imageur à infrarouge de la figure 7. Les figures 1 (a) à 1 (c) sont des schémas illustrant un montage de traitement de signaux d'un imageur à infrarouge selon un premier mode de réalisation de la présente invention ainsi que les puits de potentiel produits dans un substrat en silicium du type p La figure 3 est une vue en coupe transversale illustrant une porte de stockage de la charge et sa proximité qui sont incorporées dans l'imageur à infrarouge Sur les figures, les mêmes chiffres de référence qu'aux figures 9 (a)-9 (c) et 11 (a)-ll(c) désignent des pièces identiques ou correspondantes Dans l'imageur à infrarouge du premier mode de réalisation, tel qu'on peut le voir à la figure 3, une porte 40 de stockage de la charge est formée en échelons vers le bas dans la direction du transfert de la charge, c'est- à-dire dans la direction de la porte d'injection 4 a jusqu'à la porte 5 du scanneur horizontal et l'épaisseur du film isolant 70 en dessous de la porte échelonnée de stockage 40 diminue graduellement dans la direction du transfert de la charge. Quand une tension constante VS est appliquée à la porte de stockage 40, la force du champ électrique en dessous de la porte de stockage 40 varie du fait de la différence d'épaisseur du film isolant 70, et plus particulièrement la force du champ électrique est élevée sous une portion épaisse 70 a du film isolant et faible sous une portion mince 70 c du film isolant, donc la profondeur du puits de potentiel créé face à la porte de stockage 40 augmente de manière échelonnée dans la direction du transfert de la charge, comme le montre la figure 1 (a) Les épaisseurs des portions 70 a, 70 b et 70 c du film isolant sont respectivement d'environ 80, 50 et 20 nm, bien que les épaisseurs dépendent de la tension Vs qui est appliquée à la porte de stockage. Dans la production du film isolant 70, initialement, on dépose un premier film d'oxyde de silicium, ayant une épaisseur prescrite, sur une portion du substrat en silicium 50 a du type p o doit être formée la porte de stockage 40 et une portion prescrite du premier film d'oxyde de silicium est masquée par un premier motif d'un vernis photosensible, avec ensuite dépôt d'un second film d'oxyde de silicium ayant une épaisseur prescrite Ensuite, le premier motif du vernis photosensible et la portion le recouvrant du second film d'oxyde de silicium sont enlevés par des techniques conventionnelles, pour former les portions 70 c et 70 b du film isolant 70 Alors, une portion prescrite du second film d'oxyde de silicium est masquée par un second motif de vernis photosensible avec ensuite un dépôt d'un troisième film d'oxyde de silicium et enlèvement, pour former la portion 70 a du film isolant 70. La totalité de la structure de l'imageur à infrarouge selon le premier mode de réalisation est fondamentalement identique à l'imageur à infrarouge de l'art antérieur montré aux figures 6 et 7, et le condensateur 40 A de stockage de la charge de ce mode de réalisation correspond à l'un des condensateurs de stockage de la charge 4 x à 4 y de la figure 7. Quand l'imageur à infrarouge fonctionne en trame de télévision, il se trouve interconnecté à d'autres composants comme le montre la figure 8. On donnera une description du fonctionnement. Dans la description qui suit, on suppose que la quantité des charges électriques produites par chaque photodiode, la quantité des charges électriques stockées dans le puits de potentiel en dessous de la porte de stockage et la largeur et la longueur de la porte de stockage sont à peu près égales à celles du dispositif conventionnel. De plus, l'opération fondamentale est identique à celle du dispositif conventionnel et les impulsions d'horloge appliquées de la porte 2 du scanneur vertical, à l'électrode de débordement 13, à la porte 5 du scanneur horizontal et à la porte de remise à l'état initial du FDA sont identiques à celles montrées à la figure 10. La forme des impulsions de l'horloge de lecture de la charge f H 2 appliquées à la porte 5 du scanneur horizontal est illustrée à la figure 5 a et la forme de tension du signal de sortie D Vo 2 pour un élément dimage, qui sort à la borne 8, est illustrée à la figure 5 (b) Sur les figures, les lettres de référence A et B désignent les intervalles réels de temps de lecture selon la présente invention et l'art antérieur, respectivement. Initialement, les impulsions d'horloge 4 V et f RS montrées à la figure 10 sont appliquées à la porte 2 du scanneur vertical et à l'électrode de débordement 13, respectivement Tandis que l'impulsion d'horloge RS appliquée au drain de débordement 13 est au niveau " 1 ", les charges électriques transférées de la photodiode l A au puits de potentiel en dessous de la porte de stockage 40 sont drainées à travers l'électrode de débordement 13 vers le drain de débordement 14 Quand l'impulsion d'horloge f RS diminue au niveau "L", les charges électriques transférées de la photodiode l A s'accumulent dans le puits de potentiel en dessous de la porte de stockage 40, dont la profondeur augmente de manière échelonnée dans la direction du transfert de la charge Après un certain temps, l'impulsion d'horloge f R montrée à la figure 10 est appliquée à la porte de remise à l'état initial 9 du FDA pour l'ouvrir A ce moment, comme une alimentation en tension constante (non représentée) est connectée au drain 10 de remise à l'état initial du FDA, le potentiel à la diode de sortie 12 augmente et une haute tension est appliquée à la borne de sortie 8. Alors, l'impulsion d'horloge f R appliquée à la porte 9 de remise à l'état initial du FDA diminue au niveau "L" et un puits de potentiel est créé face à la diode de sortie 12 A cet état, si l'impulsion d'horloge de lecture f H 2 montrée à la figure 5, dont la largeur d'impulsion est plus courte que celle de l'impulsion d'horloge de lecture conventionnelle f Hl montrée à la figure 10, est appliquée à la porte 5 du scanneur horizontal, la porte 5 s'ouvre, c'est-à-dire que la barrière de potentiel sous la porte 5 est abaissée, pendant un intervalle de temps équivalent à la largeur de l'impulsion de l'horloge de lecture 4 H 2, et ainsi les charges électriques stockées dans le puits de potentiel sous la porte de stockage sont transférées au puits de potentiel sous la diode de sortie 12. Pendant le transfert de charge, en plus de la dérive auto-induite et de la diffusion thermique de la charge électrique elle-même, un champ électrique dans la direction du transfert de la charge est provoqué par l'augmentation de la profondeur du puits de potentiel sous la porte de stockage 40 et le champ électrique augmente à la vitesse du transfert de la charge, en particulier au stade final de l'opération de transfert o il ne reste qu'une petite quantité de charge dans le puits de potentiel Quand les charges électriques sont ainsi transférées au puits de potentiel sous la diode de sortie 12, un signal de sortie D Vo 2 montré à la figure 5 b est obtenu de la borne de sortie 8 Ce signal de sortie D Vo 2 est obtenu par la réduction du niveau de tension à la borne de sortie 8 selon la quantité des charges transférées au puits de potentiel sous la diode de sortie 12. Comme la vitesse du transfert de la charge, c'est-à-dire la vitesse de lecture de la charge, est accrue dans ce mode de réalisation en comparaison avec le cas conventionnel, la forme de tension du signal D Vo 2 de sortie, que l'on peut voir à la figure 5 (b), présente une brusque atténuation en comparaison avec le signal de sortie D Vo 1 du dispositif conventionnel Par suite, le temps réel de lecture A de ce mode de réalisation est plus court que le temps réel de lecture B du dispositif conventionnel. Dans l'imageur à infrarouge selon ce premier mode de réalisation de la présente invention, comme l'épaisseur du film isolant 70 en dessous de la porte de stockage 40 se réduit de manière échelonnée dans la direction du transfert de la charge, la profondeur du puits de potentiel, qui est créé sous la porte de stockage 40 par l'application d'une tension prescrite, augmente de manière échelonnée dans la direction du transfert de la charge Par conséquent, quand des charges électriques stockées dans le puits de potentiel sous la porte de stockage 40 sont transférées au puits de potentiel sous la diode de sortie 12, un champ électrique dans la direction du transfert de la charge, provoqué par l'augmentation de la profondeur du puits de potentiel, influence les charges électriques transférées, en plus de la dérive auto-induite et de la diffusion thermique des charges, augmentant ainsi la vitesse de transfert de la charge et réduisant la durée du transfert de la charge En conséquence, quand l'imageur à infrarouge fonctionne en trame TV tout en appliquant une horloge de lecture de la charge avec une largeur dimpulsion de lus ou moins à la porte 5 du scanneur horizontal pour obtenir une image à la sortie d'un moniteur TV, la quantité des charges transférées du puits de potentiel sous la porte de stockage 40 au puits de potentiel de la diode de sortie 12 augmente de manière significative en comparaison avec ledispositif conventionnel, produisant une meilleure image avec une meilleure résolution. Tandis que dans le premier mode de réalisation ci-dessus décrit, l'épaisseur du film isolant 70 change en trois stades, elle peut changer en plus de stades. Tandis que dans le premier mode de réalisation ci-dessus décrit, l'épaisseur du film isolant 70 varie de manière échelonnée, elle peut changer continuellement. Les figures 2 (a) à 2 (c) sont des schémas illustrant un montage de traitement de signaux d'un imageur à infrarouge selon un second mode de réalisation de la présente invention ainsi que les puits de potentiel produits dans un substrat en silicium du type p La figure 4 est une vue en coupe transversale illustrant une porte de stockage de la charge et sa proximité, incorporée dans l'imageur à infrarouge selon le second mode de réalisation Dans ce second mode de réalisation, un condensateur 40 B de stockage de la charge comprend une porte d'injection 4 a et trois portes de stockage 40 a, 40 b et 40 c auxquelles sont respectivement appliquées différentes tensions constantes V 51, V 52 et V 53 Quand les tensions constantes V 51, V 52 et V 53, ayant la relation V 51 direction du transfert de la charge comme le montre la figure 2 (a). Une description sera donnée de l'opération. Quand l'impulsion d'horloge 4 RS appliquée à l'électrode de débordement 13 est au niveau "L", les charges électriques transférées de la photodiode l A sont stockées dans le puits de potentiel créé face aux portes de stockage 40 a, 40 b et 40 c, la profondeur de ce puits de potentiel augmentant de manière échelonnée dans la direction du transfert de la charge Alors, le puits de potentiel sous la diode de sortie 12 est remis à l'état initial et une haute tension est appliquée à la borne de sortie 8 et ensuite l'impulsion d'horloge f R appliquée à la porte 9 de remise à l'état initial du FDA passe au niveau "L" et un puits de potentiel est de nouveau créé en dessous de la diode de sortie 12 A cet état, quand l'impulsion d'horloge de lecture de la charge 4 H 2 montrée à la figure 2 il est appliquée à la porte 5 du scanneur horizontal, la porte 5 s'ouvre, c'est-à-dire que la barrière du potentiel sous la porte 5 est abaissée, pendant un intervalle de temps équivalent à la largeur de l'impulsion de l'horloge de lecture f H 2, et ainsi des charges électriques stockées dans le puits de potentiel sous les portes de stockage 40 a, 40 b et 40 c sont transférées au puits de potentiel sous la diode de sortie 12. Selon le second mode de réalisation de la présente invention, le condensateur 40 B de stockage de la charge comprend trois électrodes 40 a, 40 b et 40 c et des tensions constantes V 51, V 52 et V 53 ayant la relation V 51 dans la direction du transfert de la charge est formé sous les portes de stockage. Par conséquent, quand les charges électriques stockées dans le puits de potentiel sont transférées au puits de potentiel en dessous de la diode de sortie 12, un champ électrique dans la direction du transfert de la charge est appliqué aux charges transférées, augmentant la vitesse de lecture de la charge de l'imageur à infrarouge. Comme il est possible de contrôler la force et la direction du champ électrique en changeant les tensions appliquées aux portes respectives de stockage 40 a, 40 b et 40 c dans chaque opération de transfert, on peut établir avec une haute précision le meilleur temps de lecture de la charge selon la quantité des charges électriques dans le puits de potentiel. Tandis que dans le second mode de réalisation ci-dessus décrit, la porte de stockage est divisée en trois pour donner un puits de potentiel à trois étages, on peut la diviser en quatre ou plus pour donner un puits de potentiel à quatre étages ou plus. REVENDICATIONS 1 Imageur à infrarouge, du type comprenant: un certain nombre de photodétecteurs agencés en une série bidimensionnelle pour la production de charges électriques en réponse à une lumière incidente, un scanneur vertical pour produire des premières impulsions d'horloge de lecture de la charge, une première porte de lecture de la charge associée à chaque photodétecteur, pour lire les charges électriques du photodétecteur associé avec réception desdites premières impulsions d'horloge de lecture de la charge dudit scanneur vertical, un moyen de stockage de la charge connecté à chaque colonne desdits photodétecteurs et comprenant une porte de stockage sous laquelle est formé un puits de potentiel, pour stocker des charges électriques lues desdits photodétecteurs dans ledit puits de potentiel, un scanneur horizontal pour produire des secondes impulsions d'horloge de lecture de la charge, une seconde porte de lecture de la charge associée à chaque moyen de stockage de la charge pour transférer des charges électriques stockées dans le moyen associé de stockage de la charge à une diode de sortie, tout en recevant lesdites secondes impulsions d'horloge de lecture de la charge dudit scanneur horizontal; et un circuit générateur de signaux de sortie pour produire un signal de sortie selon la quantité des charges électriques transférées à ladite diode de sortie, caractérisé en ce que le puits de potentiel créé sous ladite porte de stockage ( 40) a des profondeurs qui augmentent graduellement dans la direction du transfert de la charge. 2 Imageur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la largeur d'impulsion des secondes impulsions d'horloge de lecture de la charge est de lis ou moins. 3 Imageur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un film isolant ( 70), placé sous la porte de stockage, a des épaisseurs qui diminuent en trois stades ou plus dans la direction du transfert de la charge. 14 2694859 4 Imageur selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'une largeur dimpulsion des secondes impulsions d'horloge de lecture de la charge est de ls ou moins. Imageur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la porte de stockage ( 40) est divisée en trois ou plus dans la direction du transfert de la charge et les tensions appliquées aux portes respectives de stockage sont graduellement accrues dans la direction du transfert de la charge. 6 Imageur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la largeur d'impulsion des secondes impulsions d'horloge de lecture de la charge est de l Is ou moins.