Brevet FR2691839A1 — publié le 19931203

CAPTEUR A EFFET HALL La présente invention a pour objet un capteur à effet Hall Elle s'applique notamment aux domaines de la mesure des courants électriques et du comptage de l'énergie électrique et plus particulièrement aux compteurs électriques. On sait qu'un capteur à effet Hall traversé par un courant (ou de manière équivalente soumis à une tension) d'alimentation et soumis à un champ magnétique perpendiculaire à la direction d'écoulement du courant délivre à ses bornes une tension dite de Hall selon une troisième direction de l'espace perpendiculaire aux directions du champ magnétique et d'écoulement du courant. La tension de Hall VH est proportionnelle au produit de l'intensité la du courant d'alimentation (ou de manière équivalente de l'amplitude de la tension d'alimentation Va) et de l'amplitude du champ magnétique B Dans un capteur idéal, elle peut donc s'écrire: VH = Ki B la = Kv B Va ( 1) avec Ki = 1/(e ns) o e est la charge de l'électron et ns est la densité surfacique de porteurs de charge et Kv = (W/L) g o W et L sont respectivement la largeur et la longueur du capteur et g est la mobilité des porteurs de charge Dans un capteur à effet Hall réel présentant des inhomogénéités ou un désalignement des électrodes inhérents au procédé de fabrication, la tension de Hall s'écrit: VH= Ki la B( 1 + f/gp B) ( 2) o le paramètre f, petit devant 1, prend en compte les écarts à la situation idéale. Pour obtenir une bonne sensibilité, une faible densité surfacique de porteurs est nécessaire. Ceci peut se faire par exemple en utilisant une structure semiconductrice comportant une couche conductrice homogène, d'épaisseur faible (de l'ordre du micromètre) Cette couche peut-être par exemple une couche de silicium dopée de type N sur un substrat de type P, ou bien une couche de Ga As dopée de type N sur un substrat de Ga As semi-isolant. Ceci peut également se faire en utilisant une hétérostructure semiconductrice comportant au moins deux couches superposées de matériaux semi-conducteurs ayant une largeur de bande interdite différente, et sélectivement dopée dans le matériau de bande interdite la plus large. Dans ce cas, les porteurs sont confinés dans une zone très fine (d'épaisseur pouvant aller de 10 à 100 angstroems) située à l'interface des deux matériaux, du côté du matériau présentant la bande interdite la moins grande. Le capteur selon l'invention est de ce second type. Le document US 4,912,451 décrit une hétérostructure comportant au moins deux puits quantiques: un premier puits quantique formé à l'interface entre deux couches semi-conductrices des largeurs de bande interdite différentes, et dans lequel se trouve le gaz d'électrons bidimensionnel et un second puits quantique dont la "sous-bande" dans son état fondamental présente un niveau d'énergie plus élevé que celui du gaz d'électrons bidimensionnel. Cette hétérostructure en tant que capteur à effet Hall possède une sensibilité élevée Elle ne se sature pas, même sous l'effet d'un fort champ électrique et fournit un fort signal de sortie même dans ce cas. Par contre, cette hétérostructure est sensible aux variations de température qui influent sur le signal de sortie Ce capteur à effet Hall doit être connecté à un dispositif électronique sophistiqué et coûteux pour permettre de compenser la dérive du signal de sortie lorsque la température varie. L'article intitulé "Al Ga As:Ga As heterojunction Hall device" de T. Taguchi et publié dans Electronics and Communication in Japan, Part 2, Vol 71, NO 3, 1988 p 110-115 décrit une hétérojonction simple Al Ga As/Ga As utilisée comme capteur de champ magnétique Comme précédemment, cette structure, si elle possède une sensibilité accrue ne présente pas de bonnes caractéristiques thermiques Fabriquée pour fonctionner à température ambiante, elle nécessite un dispositif électronique de compensation si la température présente des variations A titre indicatif, le coefficient de sensibilité à la température annoncé dans cet article est de 6800 ppm/0 C. Un autre article intitulé "Highly sensitive 2 DEG Hall device made of pseudomorphic In O,52 AI 0, 48 As/ln O,8 Gao,2 As heterostructure" rédigé par Sugiyanama et ai et publié dans "International Conférence on Solid-State Sensors and Actuators", Transducers '91, San Francisco, Digest of Technical Papers, IEEE Publications Office décrit une hétérostructure pseudomorphique lno, 52 Al O,48 As/lno,8 Ga O,2 As déposée sur un substrat en In P Bien que les performances en fonction de la température soient améliorées par rapport à celles des deux documents précédents, elles restent insuffisantes pour une application à un compteur électrique pour laquelle les spécifications exigées sont très sévères A titre indicatif, le coefficient de sensibilité à la température d'une telle structure est de 350 ppm/c C sur un intervalle de température n'excédant pas 550 C. La présente invention a pour but de proposer un capteur à effet Hall présentant une faible sensibilité à la température (coefficient de sensibilité à la température inférieur à 150 ppm/0 C) sur une gamme étendue de température (allant au moins de -500 C à + 1200 C). D'autre part, la présente invention a aussi pour but de proposer une structure à effet Hall de forte sensibilité et de faible consommation électrique. Un autre but de l'invention est de proposer une structure à effet Hall présentant une tension de décalage ("offset" en terminologie anglosaxonne) peu importante, ou en tout cas moins important, à géométrie donnée que pour un capteur selon l'art antérieur. D'une manière générale, l'invention propose une structure minimisant, de manière notable par rapport à l'art antérieur, les corrections ou autres traitements à apporter à la mesure pour le comptage d'une énergie électrique ou la mesure d'un courant électrique. De manière plus précise, la présente invention concerne un capteur semi-conducteur à effet Hall comprenant: Une structure à puits quantique comportant une première couche d'un matériau semi-conducteur III-V, une seconde couche d'un matériau semi-conducteur III-V, et une troisième couche d'un matériau semiconducteur 111-V, réalisées par épitaxie sur un substrat semiconducteur, et telle que le matériau de la seconde couche possède une bande interdite plus étroite que celle des matériaux de la première et de la troisième couche, comportant de plus, superposée à la troisième couche, une quatrième couche de matériau semi-conducteur III-V, dite couche d'apport de porteurs, dopée par des impuretés, de type donneur n, d'épaisseur inférieure à 250 angstroems et éventuellement nulle, et dont la densité surfacique de donneurs intégrée sur toute la couche d'apport de porteurs est inférieure à 5 1012 cm-2, et comportant également, superposée à cette couche d'apport de porteurs une cinquième couche de matériau semi-conducteur 111-V d'une épaisseur supérieure à 200 angstroems, dite couche d'enfouissement, non-dopée ou dopée par des impuretés de type accepteur, de telle sorte qu'en tout point l'énergie de la bande de conduction de cette couche soit supérieure, par exemple d'au moins 150 me V, à l'énergie de la bande de conduction dans le puits quantique. Entre le substrat et l'ensemble de couches formant le puits quantique se trouve une couche, dite couche tampon, d'épaisseur totale de l'ordre de quelques milliers d'angstroems, et dont le rôle est d'assurer une bonne planéité et une bonne qualité cristalline des couches épitaxiées ultérieurement. Cette couche peut être de façon connue soit une couche homogène non- dopée de matériau 111-V, soit être elle-même formée par un empilement tel que par exemple un superréseau Al As/Ga As, soit une combinaison quelconque de couches homogènes et de superréseaux. Selon un premier mode de réalisation, la structure à puits quantique présente un puits asymétrique: La première couche est en matériau semi-conducteur 111-V binaire ou ternaire La deuxième couche est en matériau semi-conducteur 111-V ternaire à plus faible largeur de bande interdite que la première couche, et la troisième couche est en matériau ternaire à plus forte largeur de bande interdite que la deuxième couche La couche dite d'apport de porteurs étant une couche de matériau ternaire dopé, et la couche d'enfouissement une couche de matériau ternaire à grande largeur de bande interdite ou une couche de matériau ternaire à gradient de composition. Selon un autre mode de réalisation, la structure à puits quantique est symétrique, et comporte de part et d'autre de la deuxième couche en un matériau à plus faible largeur de bande interdite, des première et troisième couches sensiblement identiques en un matériau à plus grande largeur de bande interdite. Dans ce cas, en plus des couches déjà mentionnées, une autre couche d'apport de porteurs peut être prévue entre la couche-tampon et la structure à puits quantique. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, donnée à titre explicatif et non limitatif en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 représente schématiquement une coupe d'un capteur à effet Hall selon l'invention; la figure 2 représente schématiquement un diagramme d'énergie de la bande de conduction d'un capteur à effet Hall conforme à l'invention; la figure 3 représente schématiquement une coupe d'une variante de réalisation d'un capteur à effet Hall selon l'invention; la figure 4 représente schématiquement une coupe d'une autre variante de réalisation d'un capteur à effet Hall selon l'invention; la figure 5 représente schématiquement une coupe d'une autre variante de réalisation d'un capteur à effet Hall selon l'invention; la figure 6 représente schématiquement une coupe d'une autre variante de réalisation d'un capteur selon l'invention. la figure 7 représente schématiquement une coupe d'un second mode de réalisation d'un capteur à effet Hall conforme à l'invention; la figure 8 représente schématiquement un diagramme de la bande de conduction d'un capteur conforme au second mode de réalisation. Un capteur à effet Hall conforme à l'invention comprend un empilement de couches déposées sur un substrat par toute technique connue telle l'épitaxie par jets moléculaires (Molecular Beam Epitaxy en terminologie anglosaxonne) ou l'épitaxie par déposition de vapeur chimique métalloorganique (Metallorganic Chemical Vapor Déposition en terminologie anglosaxonne). L'homogénéité des couches ainsi que l'uniformité des dopages obtenues par ces techniques sont excellentes, cela permet de diminuer l'offset du capteur à effet Hall lié à ces paramètres. De cette manière, les opérations de calibration sont simplifiées et le coût des circuits électroniques de compensation sont réduits, Selon un premier mode de réalisation, représenté schématiquement en coupe sur la figure 1, le capteur comprend un substrat 10 en matériau semi-conducteur sur lequel repose une couche tampon 11, sur laquelle se trouve une structure à puits quantique 12. La couche tampon 11 possède une épaisseur suffisante (au moins égale à 1000 angstroems) pour obtenir une bonne qualité cristalline et une bonne planéité de surface. La structure 12 est composée d'une première couche dite de confinement 14 en un matériau semiconducteur 111-V et déposée sur le substrat, d'une deuxième couche intermédiaire 16 en un matériau semi-conducteur 111-V déposée sur la première couche de confinement, d'une troisième couche 18 en un matériau semiconducteur 111-V qui est une seconde couche de confinement déposée sur la couche intermédiaire Un gaz d'électrons bidimensionnel se forme dans le puits quantique. Les couches de confinement 14, 18 présentent une forte discontinuité de bande de conduction avec la couche semi-conductrice intermédiaire 16 de manière à constituer un puits quantique le plus profond possible au niveau de la couche 16 d'affinité électronique la plus importante. Une couche 20 dite d'apport de porteurs en matériau semi-conducteur dopé avec un dopant de type N permettant la formation du gaz d'électrons bidimensionnel dans le puits quantique est déposée sur la structure à puits quantique 12 La seconde couche de confinement 18 permet d'éloigner les porteurs formant le gaz bidimensionnel de la zone dopée, ce qui augmente la mobilité des porteurs. L'augmentation de la mobilité des porteurs diminue la tension de décalage ("offset" en terminologie anglosaxonne) sur la tension de Hall mesurée sur le dispositif pour un courant de polarisation la donné. L'épaisseur de la couche d'apport de porteurs 20 est inférieure à quelques centaines d'angstroems Elle peut être nominalement nulle, le dopant étant déposé dans l'épaisseur d'un plan atomique d'une couche adjacente selon la technique connue sous le nom de dopage delta. Le taux de dopage et l'épaisseur sont choisis de telle sorte que la densité surfacique de donneurs intégrée sur toute l'épaisseur de la couche d'apport de porteurs soit comprise dans une gamme allant de 1011 cm-2 à 5 1012 cm-2. Le nombre de porteurs dans le puits quantique dépend d'une manière connue de la densité surfacique de donneurs intégrée sur toute l'épaisseur de la couche d'apport de porteurs ainsi que des épaisseurs et compositions des différentes couches Cette densité surfacique de donneurs est par exemple choisie de manière à obtenir une densité surfacique de porteurs dans le puits quantique limitée à quelques 1011 cm-2. Le coefficient de Hall (équation ( 1)) est inversement proportionnel à la densité surfacique de porteurs En limitant cette densité surfacique, on augmente la sensibilité, ce qui permet d'abaisser la puissance de la source d'alimentation nécessaire au fonctionnement du capteur, pour une même tension de Hall délivrée. Une couche 22 dite d'enfouissement est déposée sur la couche d'apport de porteurs 20; cette dernière couche 22 en matériau à grande largeur de bande interdite forme une zone de charge d'espace dépeuplée de porteurs et donc électriquement isolante De plus, l'épaisseur de cette couche est choisie dans une gamme allant d'environ 200 angstroems à quelques micromètres. Or, toute chose étant égale par ailleurs, la dérive thermique de la densité de porteurs (et donc du signal délivré par le capteur) est d'autant plus faible que l'épaisseur d'une telle couche d'enfouissement est importante L'épaisseur de la couche n'est limitée que par l'apparition de dislocations ou autres défauts. Avantageusement, l'énergie de la bande de conduction de la couche d'enfouissement 22 est en tout point supérieure d'au moins 150 me V à l'énergie de la bande de conduction dans le puits quantique De cette manière, le nombre de porteurs présents dans la couche d'enfouissement 22 est négligeable devant le nombre de porteurs dans le puits quantique 16, et ne perturbe donc pas la mesure d'effet Hall. Après l'achèvement du dépôt des différentes couches décrites ci- dessus, on fabrique un motif de Hall possédant au moins 4 contacts. Le motif de Hall peut être réalisé par gravure sèche ou humide de l'ensemble des couches 11 à 22; des contacts conducteurs sont ensuite formés sur le motif. On peut également délimiter des zones conductrices en utilisant une technique d'implantation, de manière à rendre nonconducteurs l'ensemble des couches en dehors du motif de Hall Les contacts ohmiques sont alors réalisés par métallisation pour l'alimentation du dispositif et la mesure de la tension de Hall. Le dispositif peut être passivé par dépôt d'une couche diélectrique appropriée telle que par exemple Si O 2 ou Si 3 N 4. La figure 2 représente schématiquement un diagramme d'énergie de la bande de conduction d'un capteur à effet Hall selon le premier mode de réalisation. La structure à puits quantique 12 à forte discontinuité de bande, telle qu'elle est réalisée par les couches 14, 16, 18 permet d'obtenir un puits profond dans lequel le gaz d'électrons bidimensionnel est bien confiné. Les atomes dopants de la couche d'apport de porteurs 20 possèdent des états d'énergie non représentés, résonants ou localisés dans la bande interdite, au voisinage de la bande de conduction de la couche Dans la configuration de l'invention, ces états localisés présentent une énergie supérieure d'au moins 300 me V à celle des électrons du gaz d'électrons bidimensionnel De cette manière, on évite le phénomène dit de gel des porteurs qui correspond à une non ionisation des atomes dopants Or la proportion de porteurs gelés sur ces états localisés varie en fonction de la température Empêcher l'apparition de ce phénomène permet donc d'éviter une source de dérive du signal de Hall avec la température. Le premier mode de réalisation se rapportant aux figures 1 et 2 va être décrit avec plus de détails dans les exemples suivants cités à titre indicatif et non limitatif. EXEMPLE 1: Le substrat 10 est en Ga As; la couche de tampon 11 peut être alors choisie parmi une couche de Ga As, une couche formée par un superréseau Al As/Ga As ou encore une couche formée par la superposition de Ga As déposée sur le substrat et d'une couche formée par un superréseau Al As/Ga As. La première couche de confinement 14 peut être une couche de Ga As non dopé En variante, cette couche peut être éventuellement confondue avec la couche tampon 11 qui remplit alors les deux fonctions de tampon et de confinement Son épaisseur est comprise entre O et quelques milliers d'angstroems. La couche semi-conductrice intermédiaire 16 est en lnx Gal-x As non dopé, avec une composition x comprise dans une gamme allant de O à 1, préférentiellement allant de O à 0,4 et par exemple égale à 0,15 Son épaisseur est comprise dans une gamme allant de 10 angstroems à 500 angstroems, par exemple 130 A. La troisième couche 18 dite de confinement est en Aly Gal-y As non dopé de composition y compris dans une gamme allant de O à 0,4; y peut être par exemple égale à 0,32 L'épaisseur de la couche 18 est inférieure à 200 angstroems Elle peut être par exemple de 40 A. En variante, la troisième couche 18 de confinement est formée par un superréseau à courte période Al As/Ga As, par exemple du type n/m, n représentant le nombre de couches atomiques d'AI As et m représentant le nombre de couches atomiques de Ga As Si N et m sont assez petits, par exemple compris entre 1 et 10, ce superréseau Al As/Ga As n/m a des propriétés électriques très proches de celles de il l'alliage désordonné Aly Gal-y As, avec y=n/(n+m), et est appelé pseudoalliage. Dans un cas extrême, représenté schématiquement en coupe sur la figure 3, cette couche de confinement peut être omise, son épaisseur étant nulle La couche d'apport de porteurs 20 repose alors directement sur la couche semi-conductrice intermédiaire 16. La couche d'apport de porteurs 20 est en Alu Gal u As dopé avec un dopant de type N choisi parmi les éléments des colonnes IV (par exemple Si, Ge, Sn) ou VI (par exemple S, Se, Te) du tableau périodique Avantageusement, lorsqu'on utilise la technique d'épitaxie par jets moléculaires, on choisit le silicium comme dopant. Le taux de dopage est choisi de sorte que la densité surfacique d'atomes dopants intégrée sur toute l'épaisseur de la couche d'apport de porteurs soit comprise entre 101 1 cm-2 et 1012 cm-2 La densité surfacique de donneurs peut être par exemple de 1012 cm-2. La composition u est comprise dans une gamme allant de 0 à 0,4; elle peut être par exemple de 0,32. L'épaisseur de la couche d'apport de porteurs est inférieure à quelques centaines d'angstroems; elle peut être par exemple de 40 A. Selon une variante de réalisation représentée schématiquement en coupe sur la figure 4, la couche 20 est d'épaisseur nominalement nulle; le dopant, formant seul la couche, est représenté en pointillés. Le dépôt du dopant est effectué dans l'épaisseur d'un plan atomique de la seconde couche de confinement 18 selon la technique connue sous le nom de "dopage delta". L'utilisation d'une couche de porteurs d'épaisseur très faible, et plus encore l'utilisation du dopage delta, permet de minimiser le piégeage des porteurs sur les états localisés des atomes dopants, et par conséquence d'obtenir une faible dérive thermique du coefficient de Hall. Selon une variante de réalisation, la couche d'apport de porteurs 20 est réalisée par un superréseau à courte période en Al As/Ga As formant un pseudo-alliage (le superréseau peut être du type n/2 n avec N représentant le nombre de couches atomiques et N étant compris entre 1 et 10). La couche d'enfouissement 22 est en Alq Gal-q As non dopé de composition q comprise dans une gamme allant de O à 0,4 et par exemple égale à 0,32. L'épaisseur de la couche d'enfouissement 22 est comprise dans une gamme allant de 200 angstroems à 2 microns; elle peut être par exemple de 3000 A. Selon une variante de réalisation représentée schématiquement en coupe sur la figure 5, pour éviter tout dopage résiduel de type p pouvant survenir dans une couche trop épaisse, la couche d'enfouissement 22 est formée par une première couche 22 a en Alp Gal-p As ayant une composition p comprise dans une gamme allant de O à 0,4 et par exemple égale à 0,32. L'épaisseur de cette première couche 22 a est comprise dans une gamme allant de 200 angstrôms à quelques milliers d'angstroems; elle peut être par exemple de 500 A. Une seconde couche 22 b en Alw Gal-w As possédant un gradient de composition, c'est à dire que W varie de la composition de la couche précédente 22 a à 0 De cette manière, la transition est assurée vers une couche de Ga As dont le dopage résiduel est beaucoup mieux contrôlé lors d'un dépôt par épitaxie par jets moléculaires ou par MOCVD. L'épaisseur de la couche 22 b est comprise dans une gamme allant de 0 à 2 micromètres et est par exemple égale à 2500 angstroems. La couche 22 d'enfouissement peut aussi être formée par un superréseau à courte période Al As/Ga As (du même type que les superréseaux précédemment cités) formant un pseudo alliage. EXEMPLE 2 Dans cet exemple, le substrat est en silicium La première couche de confinement 14 jouant le rôle de tampon est par exemple, un superréseau Al As/Ga As qui assure la relaxation des contraintes dues à la différence de paramètres de maille des cristaux de Si d'une part et de Ga As ou Al As d'autre part. D'une manière générale, le superréseau peut être du type Alz Gal z As/Ga As avec la composition z comprise dans une gamme allant de 0 à 1 Le reste de la structure peut être identique à ce qui a été décrit pour l'EXEMPLE 1. EXEMPLE 3 Le substrat est en In P La couche tampon 11 est par exemple une couche d' In P Son épaisseur peut prendre les mêmes valeurs que la couche tampon 11 de l'EXEMPLE 1 La couche tampon 11 est en In Ga As. Dans une variante de réalisation, la couche tampon 11 peut aussi être un superréseau du type In Ga As/ln Al As ou encore être composé d'une couche In P recouverte par un superréseau du type In Ga As/ln Al As. La première couche de confinement 14 est une couche d'ln P non dopée La couche semiconductrice intermédiaire 16 est en lnx Gal-x As adaptée en paramètre de maille avec In P, c'est à dire avec une composition x comprise dans une gamme allant de 0,5 à 0,56 et par exemple voisine de 0, 53 La seconde couche de confinement 18 est une couche d'lny All y As également adaptée en paramètre de maille avec In P, c'est à dire avec une composition y comprise dans une gamme allant de 0,5 à 0,56 et par exemple voisine de 0,52. La couche d'apport de porteurs 20 et la couche d'enfouissement 22 sont en In 1 AI 1 As avec une composition i comprise dans une gamme allant de 0,5 à 0,56 par exemple 0,52. Les épaisseurs de chacune de ces couches sont du même ordre que celles de l'EXEMPLE 1; ainsi, dans une variante, la couche d'apport de porteurs 20 peut être d'épaisseur nominalement nulle par "dopage delta". On décrit maintenant un second mode de réalisation en référence aux figures 6 et 7 représentant de manière schématique respectivement une coupe d'un capteur à effet Hall selon ce mode de réalisation et les états d'énergie de la bande de conduction correspondante. Les références identiques à celles des figures précédentes désignent le même type de couche. Ainsi, les couches sont déposées sur un substrat 10 en un matérieu choisi parmi Ga As, In P, Si de manière similaire aux exemples précédents On retrouve dans ce mode de réalisation la couche tampon 11, la structure à puits quantique formée par les couches 14, 16,18, la couche d'apport de porteurs 20 et la couche d'enfouissement 22 réalisées de manière similaire aux exemples précédents. Comme on peut le voir sur les figures 6 et 7, le capteur à effet Hall possède une structure symétrique La couche tampon 11, de même que dans les exemples précédents, permet d'obtenir un bon état de surface et l'adaptation des paramètres de maille entre les matériaux de la couche 10 (substrat) et la couche suivante 26 qui est une couche d'apport de porteurs identique à la couche 20. Grâce à sa structure particulière, un capteur à effet Hall conforme à l'invention possède une faible sensibilité en température (inférieure à ppm/OC) sur une gamme étendue de température allant au moins de -500 C à + 1200 C De plus, la mobilité g des porteurs dans le puits quantique est très élevée (g est supérieure à 7000 cm 2 N s), ce qui pour une géométrie de capteur donnée, diminue fortement la tension de décalage ("offset" en terminologie anglosaxonne) (on peut comparer avec un dispositif en silicium conforme à l'art antérieur pour lequel g REVENDICATIONS 1 Capteur semiconducteur à effet Hall comprenant une structure à puits quantique comportant une première couche ( 14) d'un matériau semiconducteur III-V, une seconde couche ( 16) d'un matériau semiconducteur III-V, et une troisième couche ( 18) d'un matériau semiconducteur III-V, déposée sur un substrat semiconducteur, et telle que la matériau de la seconde couche ( 16) possède une bande interdite plus étroite que celle des matériaux de la première et de la troisième couche ( 14,18), caractérisé en ce qu'il comporte, superposée à la troisième couche ( 18) une quatrième couche ( 20) dite couche d'apport de porteurs, dopée par des impuretés de type donneur, d'épaisseur inférieure à 250 angstroems, et dont la densité surfacique de donneurs intégrée sur toute la couche d'apport de porteurs est inférieure à 5 1012 cm-2, et comportant également, superposée à cette couche d'apport de porteurs une cinquième couche de matériau semiconducteur 111-V d'une épaisseur supérieure à 200 angstroems, dite couche d'enfouissement, non dopée ou dopée par des impurités de type accepteur, de telle sorte que la bande de conduction de cette couche soit en tout point d'énergie supérieure à l'énergie de la bande de conduction de la seconde couche. -2 Capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la structure à puits quantique ( 12) comprend: une première couche ( 14) en matériau semiconducteur III-V, une deuxième couche ( 16) en matériau semiconducteur 111-V ayant une bande interdite de plus faible largeur que la bande interdite de la première couche ( 14), une troisième couche ( 18) en matériau semiconducteur 111-V ayant une bande interdite de plus grande largeur que la bande interdite de la première couche ( 14). 3 Capteur à semiconducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première couche ( 14) en matériau semiconducteur 111-V est une couche de confinement réalisant une fonction de tampon entre le substrat ( 10) et la structure à puits quantique ( 12). 4 Capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la quatrième couche ( 20) dite d'apport de porteurs présente une épaisseur nominalement nulle, le dopant étant déposé dans l'épaisseur d'un plan atomique d'une couche adjacente à la couche d'apport de porteurs. Capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le substrat est en un matériau choisi parmi Si,Ga As. 6 Capteur selon la revendication 5 caractérisé en ce que la seconde couche ( 16) est en lnx Gal x As avec une composition x comprise dans une gamme allant de O à 0,4 et une épaisseur comprise dans une gamme allant de 10 angstroems à 500 angstroems. 7 Capteur selon la revendication 5 caractérisé en ce que la troisième couche ( 18) est en Aly Gal y As avec une composition y comprise dans une gamme allant de O à 0,4 et une épaisseur inférieure à 200 angstroems. 8 Capteur selon la revendication 5 caractérisé en ce que la troisième couche ( 18) est formée par un superréseau à courte période Al As/Ga As formant un pseudoalliage. 9 Capteur selon la revendication 5 caractérisé en ce que la quatrième couche ( 20) d'apport de porteurs est en Alg Gal-ga As avec une composition g comprise dans une gamme allant de O et 0,4, la couche d'apport de porteurs étant dopée avec un dopant de type N appartenant à une colonne du tableau périodique choisie parmi les colonnes IV et VI. Capteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que la quatrième couche ( 20) dite d'apport de porteurs est formée par un superréseau à courte période Al As/Ga As formant un pseudoalliage, la couche d'apport de porteurs étant dopée avec un dopant de type du tableau périodique choisie parmi les colonnes IV et VI. 11 Capteur selon la revendication 5 caractérisé en ce que la cinquième couche ( 22) dite d'enfouissement est en Ali Gal-g As avec une composition p comprise dans une gamme allant de O à 0,4. 12 Capteur selon la revendication 5 caractérisé en ce que la cinquième couche ( 22) dite d'enfouissement est formée par un superréseau à courte période en Al As/Ga As formant un pseudoalliage. 13 Capteur selon la revendication 5 caractérisé en ce que la cinquième couche ( 22) dite d'enfouissement est une structure comprenant une première couche ( 22 a) en alliage ou pseudoalliage Alp Gal-p As ayant une composition p comprise dans une gamme allant de O à 0,4 et une seconde couche ( 22 b) en Alw Galw As possédant un gradient de composition, W allant de p à zéro. 14 Capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le substrat est en In P. Capteur selon la revendication 14 caractérisé en ce que la seconde couche ( 16) est en lnx Gal-x As avec une composition x comprise entre 0,5 et 0,56 et une épaisseur comprise dans une gamme allant de 10 Angstroems à 500 Angstroems. 16 Capteur selon la revendication 15 caractérisé en ce que la troisième couche ( 18) est lny All y As avec une composition y comprise dans une gamme allant de 0,5 à 0,56 et une épaisseur inférieure à 200 Angstroems. 17 Capteur selon la revendication 14 caractérisé en ce que la quatrième couche ( 20) dite d'apport de porteurs est en Inv Al- v As avec une composition v comprise dans une gamme allant de 0,5 à 0,56, la couche d'apport de porteurs étant dopée avec un dopant de type N appartenant à une colonne du tableau périodique choisie parmi les colonnes IV et VI. 18 Capteur selon la revendication 15 caractérisé en ce que la cinquième couche ( 22) dite d'enfouissement est en lnz All-z Az avec une composition z allant de 0,5 à 0,56. 19 Capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre, symétriquement à la couche ( 20) d'apport de porteurs, une seconde couche ( 26) d'apport de porteurs adjacente à la structure à puits quantique ( 12).