Brevet FR2841383A1 — publié le 20031226

1nf erleure. IMAGEUR POUR ULTRAVIOLET. DECRIPTION DOMAINE TECHNIQUE L' invention se situe dans le domaine des capteurs photosensibles, en particulier dans le domaine des longueurs d'onde ultraviolet/es soit environ entre et 400 nm. Ces capteurs comportent une couche eventuellement composee de plusieurs soul-couches d'un materiau photosensible convertissant les photons en charges electriques. Ces capteurs peuvent se presenter sous forme isolee ou sous forme d'un ensemble de capteurs constituent ensemble un imageur. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE Un capteur photosensible delivre un signal electrique dont ['amplitude est. dans une plage de fonctionnement, une fonction monotone croissante de l'intensite de la lumiere qutil rec,oit. Les capteurs vent en general disposes sous forme de capteurs isoles destines a detecter la presence de rayonnement UV ou d'un ensemble destine a faire de l'imagerie UV. Une matrice comportant plusieurs lignes et colonnes est employee dans la plupart des dispositifs de formation dtimage. D'autres configurations vent connues, en particulier des configurations dans lesquelles les pixels vent arranges en structures polygonales, ctest a dire des structures dans lesquelles les centres des pixels occupent les uns par rapport aux autres les sommets de polygones, par exemple des triangles ou des B 14174.3 GB pentagones ou des hexagones reguliers. Ces structures polygonales vent employees en particulier pour augmenter le nombre de pixels par unite de surface ou pour realiser des groupements de pixels sensibles a differentes longueurs donde. Les capteurs individuals constituent ensemble un imageur vent couramment appeles "pixels" parce que chaque capteur delivre alors un signal electrique correspondent a un pixel d'une image a former. Les references des documents de l'art anterieur qui seront cites dans la demande vent rappelees en fin de description avec le numero entre crochets qui leur est attribue dans la presente description. L' article de reference [1] fait un etat des differents detecteurs a UV existants. Conventionnellement, les detecteurs a semiconducteurs utilises pour la detection dans l'UV vent des diodes P-I-N en silicium cristallin. Recemment, des materiaux de type GaAlN et SiC ont ete utilises pour realiser des detecteurs UV insensibles a la lumiere visible (visibleblind) et aux rayonnements solaires (solar-blind). Le brevet US 5,682,037 [2], depose en 1996, decrit un exemple de realisation d'un capteur UV a base de SiC. Dans la description de l'art anterieur faite dans ce brevet, il est tout d'abord indique en debut de la colonne 2 ce qui suit: ''Les photodiodes en silicium cristallin ont une efficacite optimale dans la bande visible et elles ne peuvent etre employees pour detecter l'UV qutapres des traitements optiques et mecaniques sophistiques et couteux. Wiles necessitent B 14174.3 GB des alimentations bas se tens ion et peuvent etre arrangees en reseau de quelques cm de dimension. Les dispositifs CCD pour l'UV vent des composants a base de silicium cristallin qui necessitent egalement un traitement tres particulier. Ce vent des detecteurs multicanaux qui vent tres sensibles et presentent un rapport signal sur bruit eleve, en particulier s'ils travaillent a basse temperature. Les electrons photogeneres vent collectes dans une matrice de pixels et vent ensuite lus en sequence. Il est ainsi possible de reconstruire une image bi-dimensionnelle. Il y a au moins trots desavantages majeurs a la detection UV par des dispositifs CCD, a savoir le cout, l'impossibilite d'obtenir des matrices CCD bi-dimensionnelles de grandes dimensions et la necessite de filtrer la lumiere visible ou d'autres radiations lorsque les UV a detecter doivent ltetre sur un fond de lumiere visible ou dautres radiations. L' invention decrite dans le brevet [2] vise a resoudre le probleme du filtrage des radiations visibles et infrarouge, de la consommation electrique, de la grande integration et de plus pour un cout moindre. Ltinvention decrite permet l'optimisation de l'epaisseur et du coefficient dabsorption de couche de conducteurs amorphes constituent la jonction, ainsi que la forme geometrique d'une grille metallique servant delectrode frontale. En plus d'accroltre ltefficacite pour qutelle soit maximale dans l'UV, l' invention permet le reglage de la bande de fonctionnement du B 14174.3 GB detecteur pour la rendre capable de detecter des UV proches ou lointains en fonction de l' application. Il a deja ete demontre quten agissant sur les parametres de depot et sur la concentration des impuretes dans ltalliage silicium, l' absorption peut etre optimisee pour le visible ou l'infrarouge. Les parametres physiques a optimiser vent le profil d' absorption, et l'epaisseur du detecteur. Cette optimisation peut etre obtenue par le controle des parametres de deposition depot, c'est a dire notamment la duree de depot et le pourcentage de carbone dans l'alliage. L'optimisation et la reproductibilite de ltepaisseur des couches vent rendues possibles par le controle de la decharge radio frequence (glow discharge) du depot. Le coefficient d' absorption que permet le silicium amorphe hydrogene, depend lui des proprietes fondamentales du materiau, telles que la largeur de la bande interdite du semiconducteur et la densite detats dans la bande. Ceux-ci a leur tour dependent des parametres de croissance de la couche d'une maniere tres compliquee. Une maniere simple et reproductible pour faire varier le profil du coefficient d' absorption en fonction de la longueur d'onde est de former des alliages silicium/carbone ou silicium/germanium ayant des pourcentages connus. Ceci est obtenu par l' introduction dans la chambre de depot d'un flux controle respectivement de gaz methane ou de germane. L'alliage de carbone/silicium obtenu est un semiconducteur amorphe ayant une bande interdite de plus grande energie que le silicium amorphe, ce qui B 14174.3 GB penalise l' absorption du visible et de l'infrarouge par rapport a l'UV. Cependant l'alliage a-SiC obtenu ne doit pas contenir un pourcentage trop eleve de carbone par rapport au silicium parce que ses proprietes electroniques en patiraient". En liaison avec les figures la et lb de ce brevet [2], le mode general de realisation de l' invention du brevet [2] est decrit. La figure la represente une vue de dessus d'un capteur tel que decrit dans [2] et la figure lb represente une section transversale audit capteur. Le capteur comprend de teas en haut, tel que represente sur la figure lb, un substrat 6 par exemple en verre mats, de preference en quartz de facon a laisser passer les ultra violets. Il comporte ensuite un conducteur transparent 4, et une couche en silicium amorphe hydrogene dopee n+. Le materiau sensible est constitue par deux soul-couches de silicium carbone amorphe hydrogene (a-SIC: H) l'une dopee n et l'autre dopee p, enfin, une couche p+ en silicium carbone hydrogene amorphe 2, recouvert par une grille conductrice 5. I1 est indique qu'il est preferable de travailler a polarisation nulle entre les electrodes 4 et 5. La difficulte consiste a conserver les performances electrooptiques sous eclairement car le materiau amorphe a tendance a se degrader sous eclairement UV. De plus, le rendement quantique externe (capacite a convertir les photons en charges electriques) est faible par la nature du materiau. B 14174.3 GB Dans le cas des diodes a base de silicium cristallin, la croissance est realisee a tres haute temperature (superieure a 400 C), ce qui la rend incompatible avec le depot direct sur circuit de lecture CMOS sur substrat Si. BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION La presente invention vise a permettre la realisation d'un imageur UV sur un circuit par exemple CMOS par le fait que la couche sensible peut etre deposee a temperature plus basse, par exemple de l'ordre de 300 C ou moins. La presente invention a pour objet un capteur de lumiere en particulier pour le domaine des longueurs d'onde UV, eventuellement arrange en ensemble de capteurs constituent ensemble un imageur, chaque capteur presentant, outre les avantages des systemes modulaires: une reponse temporelle amelioree, ctest-a-dire un photocourant suivant au plus pres les variations d'eclairement meme loreque ces variations vent rapides, une faible remanence, ce qui autorise la production d' images successives avec une grande frequence de repetition, une meilleure tenue au vieillissement, et une resistance accrue aux forts eclairements. De plus, les imageurs realises avec ces capteurs staccommodent d'une grande integration, ciest a dire d'un grand nombre de pixels par unite de surface. B 14174.3 GB L' invention propose en particulier d' augmenter fortement la sensibilite pour les longueurs d'onde comprises entre 10 et 400 nm, tout en reduisant la sensibilite parasite vers 700 nm. Enfin, avec un imageur selon l' invention, il est possible diutiliser une plus grande gamme de circuits de lecture, incluant en particulier des circuits de lecture a commutation de polarisation entre chaque lecture. Cette possibilite devient ouverte en raison de la grande dynamique temporelle du materiau photosensible. A toutes ces fins, l' invention est relative a un capteur ou un ensemble de capteurs pour rayonnement ultra violet, chaque capteur delivrant un signal correspondent a un pixel de l' image, et ayant, une brique de detection ayant une zone de detection comportant un materiau photosensible, une brique d'adressage et eventuellement de traitement de signaux en provenance des capteurs et, une brique dtinterconnexion situee entre la brique de detection et la brique d'adressage caracterise en ce que le materiau photosensible de la brique de detection contient du silicium polymorphe ayant une epaisseur inferieure a 0,4 m et de preference comprise entre 0,01 et 0,05 m. La selectivite de la bande de frequence sensible pourra etre determinee par le choix d'une temperature comprise entre 150 C et 250 C, une pression comprise entre 1300 et 1800 mTorr. Le silicium polymorphe presente une faible densite d'etats en milieu de bande interdite et un B 14174.3 GB produit mobilite des porteurs par duree de vie desdits porteurs eleve. De ce fait, la dynamique temporelle, ctest a dire la capacite d'un detecteur ainsi realise a suivre les variations temporelles d'un eclairement, est amelioree aux grandes vitesses de variation d'eclairement ou de polarisation electrique. La remanence est diminuee et done il devient possible de realiser des images successives avec une grande frequence de repetition. De plus il a ete constate que les performances d'un imageur realise avec une structure selon l' invention presentait une meilleure stabilite dans le temps, notamment SOUS forts eclairements. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS L' invention sera maintenant decrite a l' aide des dessins annexes dans lesquels: - la figure la, deja decrite, montre une vue de dessus d'une structure d'un photodetecteur selon l'art anterieur; - la figure lb, deja decrite, montre une coupe transversale audit photodetecteur de l'art anterieur; - la figure 2 est une representation schematique de la structure d'un silicium polymorphe; - les figures 3 a 5 montrent differentes facons de caracteriser un silicium polymorphe; - la figure 3 represente le spectre d'exodiffusion du silicium polymorphe; - la figure 4 represente des courbes du spectre d' absorption infrarouge; - les figures 5A et 5B representent respectivement une image microscopique electronique B 14174.3 GB haute resolution en transmission (HRTEM) dun materiau polymorphe et sa transformee de Fourier spatiale; - la figure 6 represente un mode de realisation de l' invention dans loquel le materiau photosensible est du silicium polymorphe; - la figure 7 represente une vue de dessus dun detecteur selon l' invention dans lequel l' electrode superieure est constituee de deux peignes a doigts interdigites; - la figure 8 represente des courbes de la valeur du produit mu tau de la mobilite par la duree de vie des porteurs, en fonction de la longueur d'onde, obtenu pour des structures metal- (pm-Si: H) -metal. - la figure 9 represente des courbes du courant d'obscurite divise par la valeur du photocourant en fonction de la puissance optique, d'une part, pour un silicium amorphe et, d'autre part, pour un silicium polymorphe. La figure 10 represente dans un repere orthonorme des valeurs du courant de fuite pour differentes tailles de pixels EXPOSE DETAILLE DE MODES DE REALISATION. Comme il a ete explique plus haut, par rapport a l'art anterieur, l' invention consiste a remplacer un materiau amorphe constituent la couche active par du silicium polymorphe. Il sera tout d'abord indique comment il est possible, a l'examen, de reconnaltre un silicium polymorphe d'un silicium amorphe. La structure d'un silicium polymorphe est schematisee dans la figure 2. B 14174.3 GB Le silicium polymorphe comporte une matrice 100 dans laquelle des agregats et nanocristaux 101, 102, etc. n, n etant superieur a 102, representes par des regions noires de forme et de grosseur variable vent incorpores. Des mesures de microscopic permettent de montrer que la matrice contenant les nanocristaux presente un ordre a moyenne distance, entre le deuxieme et le sixieme voisin atomique. La nanostructure du silicium polymorphe est aussi caracterisee notamment par l' absorption infrarouge et la microscopic electronique en transmission. Wile peut etre aussi caracterisee par un spectre d'exodiffusion de l'hydrogene clairement distinct de celui du silicium amorphe. Des differences que l'on peut observer entre du silicium amorphe et du silicium polymorphe vent donnees par exemple dans les figures 3 a 5. La figure 3, represente le spectre d'exodiffusion du silicium polymorphe. Ce spectre est defini par des courbes representant la pression partielle de l'hydrogene en millibars par rapport a la temperature du materiau en degree C. La maniere de realiser ces spectres est bien connue dans l'art anterieur. Des explications permettant de comprendre grossierement de quoi il s'agit vent donnees ci-apres pour faciliter la comprehension. La pression partielle d'hydrogene sortant du materiau est mesuree en fonction de la temperature de recuit. L'hydrogene est lie au materiau selon differentes configurations atomiques qui presentent chacune une energie de liaison differente. A chaque configuration de liaison correspond une courbe B 14174.3 GB de liberation de lthydrogene en fonction de la temperature, se presentant sous la forme dune courbe en cloche presentant un pie. Le spectre du silicium amorphe a la forme representee par la courbe a. Il ne presente qu'un pic entre 500 et 600 C, associe a lihydrogene uniformement distribue dans la matrice amorphe. Les courbes b, c, d et e representent respectivement des courbes de liberation d'hydrogene correspondent chacune a une configuration specifique de liaison de lihydrogene. Lorequ' on fait la mesure d'exodiffusion du silicium polymorphe, on obtient la courbe f qui correspond a la resultante des differentes configurations de liaison de lthydrogene dans le materiau. La courbe f caracterise ainsi l' incorporation d'hydrogene a la surface d'agregats et nanocristaux dans la matrice presentant un ordre a moyenne distance Une autre maniere de reconnaltre du silicium polymorphe par rapport a du silicium amorphe sera maintenant decrite en relation avec la figure 4 qui represente le spectre dabsorption infrarouge dans la zone dont le nombre d'onde exprimee en cm: est compris entre 1900 et 2200. L' absorption, en unite arbitraire, est portee en ordonnee et le nombre d'onde est porte en abscisse. La courbe d represente le resultat experimental d'une mesure d' absorption. Les courbes a, b, c representent respectivement, les courbes obtenues par un calcul de deconvolution que l'on peut faire puisque les differentes pies elementaires dabsorption vent connus. Cette deconvolution du spectre experimental met en evidence pour le silicium polymorphe la presence d'un pic supplementaire p entre B 14174.3 GB 2030 et 2050 cm1. Ce pic correspond a la courbe b. La position du pic depend des conditions d' elaboration du silicium polymorphe. Enfin, en figure 5a et 5b on a represente un schema d'une image haute resolution obtenue par microscopic electronique en transmission (HRTEM) du materiau polymorphe dans laquelle on peut distinguer des cristaux de quelques nanometres de diametre. Ces nanocristaux apparaissent sur la photo comme des regions dans lesquelles on distingue des lignes paralleles entre elles. Ces nanocristaux ont ete representes figure 5a par des regions a l'interieur desquelles apparaissent des lignes pointillees paralleles entre elles. La transformee de Fourier spatiale de l' image de la zone amorphe permet de mettre en evidence un ordre a moyenne distance. Cette transformee est representee figure 5b. L'ordre a moyenne distance se materialise par la presence danneaux entourant un point commun. Pour du silicium amorphe on peut distinguer deux anneaux et eventuellement de facon tres floue un troisieme anneau. Pour du silicium polymorphe on arrive a distinguer 4 anneaux materialises figure 5b par la presence d'anneaux blancs et noirs. On pourra se reporter a ce sujet a l' article de reference [3] reference en fin de description. Un premier exemple de realisation d'un ensemble de photodetecteurs selon l' invention sera maintenant decrit en reference a la figure 6. Le photodetecteur comporte un substrat 10, par exemple un circuit de lecture de type CMOS, une brique B 14174.3 GB d'interconnexion 12', une brique de detection 50 et enfin une electrode 25. Un mode de realisation de chacune de ces briques, ainsi que des variantes de realisation seront maintenant decrits. Dans le mode de realisation decrit en relation avec la figure 6, le substrat 10 peut avoir toute configuration deja connue de l'art anterieur. Ce substrat ne sera done pas decrit. Un mode de realisation de la couche 12, formant la brique 12' dtinterconnexion selon ce mode de realisation de l' invention ainsi que des procedes de realisation de cette brique au dessus du substrat 10 seront maintenant decrits. Cette couche 12' comporte des plots conducteurs 5, 5' noyes dans une matiere isolante comblant completement des espaces lateraux 2, 3, 4, entre les plots 5, 5'. Deux formes de realisation des plots d'interconnexion ont ete representees en 5 et 5' figure 6. Ces plots vent formes au-dessus du substrat 10. Dans l'exemple represente figure 6, les plots 5 et 5' vent cylindriques et de diametres differents. Les plots pourraient egalement etre cubiques ou coniques avec leur base la plus petite situee par exemple du cote du substrat, ou avec des bases ayant des surfaces differentes, par exemple, hexagonales. Ces plots vent en nombre egal ou superieur au nombre de pixels de l'imageur que l'on veut former. On peut se reporter a ce sojet au brevet de reference [4] dans loquel il est decrit, en liaison avec la figure 7 de ce brevet, un imageur dans lequel des liaisons d'interconnexion 56 B 14174.3 GB assurent d'autres fonctions que des fonctions de raccordement d'une diode a un circuit d'adressage. Les plots 5, 5' du mode de realisation de l' invention decrits en liaison avec la figure 6 annexee a la presente demande, vent formes en aluminium. Les plots 5 peuvent aussi etre transparents, mono ou multicouche, de tailles et de formes geometriques quelconques. Leur fonction est de transmettre le signal electrique induit par l'eclairement entre le substrat 10 et la couche photosensible, que cette couche soit incluse ou non dans une diode PIN ou NIP. Cela requiert notamment, dans le mode de realisation ici decrit, une bonne adherence mecanique entre un plot diinterconnexion 5 et des electrodes inferieure 64, 94 individuelles a chaque pixel dont il sera parle plus loin. Des methodes pour former les plots d'interconnexion 5 vent bien connues dans le domaine de la microelectronique et de l'optoelectronique. Les plots 5 peuvent etre realises, par exemple, en deposant une couche conductrice continue, en gravant des tranchees autour des plots, et en remplissant les tranchees avec un materiau isolant electriquement. Naturellement la couche 12' peut aussi et de preference etre realisee en deposant dabord le materiau isolant puis en gravant des trous a l' emplacement des plots 5, 5'. Les trous vent alors remplis avec le ou les materiau(x) conducteurs constituent les plots 5, 5'. Dans les deux procedes de realisation qui viennent d'etre decrits, on arrive a la forme B 14174.3 GB representee par la couche 12' sur la figure 6, ou de la matiere isolante se trouve dans les espaces 2, 3, 4 entre plots 5, 5'. Un polissage mecanochimique additionnel eventuel permet d'obtenir ensuite une surface plane. La forme des plots 5 resulte pour partie de la geometric de la gravure et pour partie du mode de gravure. Il est egalement possible d'utiliser des techniques de lift off ou toute autre methode connue pour obtenir ce genre de structure. Les materiaux des plots 5 ou 5' vent generalement de type metallique, comme l'aluminium, le cuivre ou le tungstene, mais il est egalement possible dutiliser d'autres materiaux conducteurs comme le titane, le nitrure de titane, un oxyde transparent conducteur, un materiau organique conducteur ou tout autre materiau assurant la conduction electrique sans degrader l' adherence mecanique entre le plot et l' electrode qui se trouve au-dessus. Une autre caracteristique importante des plots 5, 5' est de ne pas trop se degrader dans le temps par oxydation ou electromigration ou sous l'effet de la temperature ou des UV. Le plot 5 utilise doit notamment supporter sans se degrader la temperature d'elaboration des materiaux constituent la brique de detection 50;typiquement, le plot doit supporter une temperature maximale de 300 C pendant au moins une heure. Il sera vu plus loin que le depot du materiau photosensible suppose que le substrat 10 muni de la couche 12' puisse etre soumis a cette temperature B 14174.3 GB maximale pendant au moins une heure. La constante de diffusion du materiau constituent un plot 5 doit etre suffisamment faible pour ne pas compromettre l' isolation de deux pixels adjacents a l' issue d'un recuit de 300 C pendant une heure. De meme, les materiaux isolants utilises dans les espaces 2, 3, 4, entre plots et dans des espaces 7, 8, 9 entre electrodes dont il sera parle plus loin, doivent conserver leurs proprietes dielectriques a l' issue du meme traitement. Ces materiaux seront choisis de preference dans la famille des dielectriques utilises en micro-electronique, par exemple, en oxyde de silicium ou nitrure de silicium, mais pas exclusivement. Il est egalement possible au besoin d'utiliser pour la matiere comblant les espaces lateraux entre plots et/ou entre electrodes un empilement de couches dielectriques af in de real iser de s miroirs de Bragg pour reflechir la lumiere vers le materiau polymorphe. Tout agencement composite de materiau, de forme ou geometric quelconque pourra etre utilise a condition de satisfaire les exigences disolation electrique, de stabilite mecanique et de tenue dans le temps et en temperature. Un mode de realisation de la brique de detection 50 sera maintenant decrit. Dans ce mode des electrodes 64, 94 individuelles a chaque pixel vent deposees au dessus d'une couche isolante deposee au dessus de la brique diinterconnexion 12' puis gravee au dessus des plots. B 14174.3 GB La forme des electrodes 64, 94 et leur procede de realisation seront maintenant decrits. Il doit etre compris que dans un meme imageur, les electrodes peuvent avoir toutes la meme forme mais pas necessairement. Les electrodes 94, 64 vent egalement obtenues par des procedes standards de la microelectronique, comme par exemple le depot d'une couche dielectrique continue, la gravure de trous au dessus de plots 5, 5', cette gravure laissant subsister des espaces lateraux 7, 8 et 9 entre electrodes. On procede ensuite au depot de la ou des couches conductrices formant la matiere des electrodes 64, 94. Une gravure de zones 22 de la couche conductrice entre electrodes 94, 64 permet une separation des electrodes 94, 64 entre elles. Ainsi de la matiere isolante comble completement les espaces 7, 8, 9 qui se trouvent en position laterale autour d'une partie inferieure des electrodes. La matiere isolante qui comble les regions 2, 3, 4 entre plots 5, 5', et 7, et 8 et 9 entre electrodes 94, 64 permet d'eviter les fuites de courant entre plots 5, 5' et a fortiori les courts-circuits. Les electrodes 94, 64 ont pour but d' assurer le contact electrique entre une region i 76 en silicium polymorphe et les plots 5, 5. Les electrodes pourront aussi et de preference etre constituees a partir d'un empilement de couches comportant notamment comme represente figure 6 entre la couche 76 et l' electrode 64, 94 une couche 23 en TiN ou Ti jouant le role de barriere de diffusion. L' electrode B 14174.3 GB 94 ou 64 pourra egalement se terminer par une couche de silicium dope, eventuellement polymorphe, ou une couche superficielle dialliage SixyGexcy (x compris entre O et 1; y compris entre O et 1) dope de type n ou p ou par une couche de semi-conducteur dope par des ions par exemple metalliques mais pas exclusivement. Les electrodes 94 et 64 pourront aussi etre encapsulees par une couche de conducteurs organiques comme par exemple un polymere organique. Les materiaux constituent les electrodes 94 et 64 vent choisis parmi les materiaux conducteurs, a condition de satisfaire aux exigences de tenue mecanique, chimique, thermique et de stabilite dans le temps, compatibles avec les materiaux adjacents et le bilan thermique global du procede de fabrication du dispositif. Les materiaux constituent les electrodes 64, 94 seront choisis notamment parmi l'aluminium, le cuivre, le tungstene, le titane, le nitrure de titane, un semi-conducteur dope compatible avec les materiaux voisins, un conducteur organique, un oxyde conducteur, ou tout empilement ou agencement composite de tels materiaux. La region 76, qui sera maintenant decrite, est la partie active de ['element photosensible elementaire, elle comporte au moins une region en silicium polymorphe. La region 76 est. par exemple, dans le cas ou les diodes detectrices vent des diodes PIN ou NIP une zone i. La region 76 comporte preferentiellement une couche polymorphe non intentionnellement dopee avoisinant une region comportant du silicium et B 14174.3 GB eventuellement un dopant et eventuellement du carbone. La region 76 pourra par exemple contenir une zone de gain, (on peut se reporter a ce sujet a l' article de reference [5]) des zones dopees de nature et de geometric diverges, ou tout agencement utile de materiau et de geometric, a condition de contenir au minimum une region comportant du silicium polymorphe Dans le mode prefere de realisation, represente sur la figure 6, des couches 78, 79 en silicium vent presentes au sommet de la couche 76 immediatement au dessous d'une couche 25 formant electrode dont il sera parle plus loin. La couche 79 constitue la zone p de la diode grace a un dopage de silicium par le bore. La couche 78 peut avantageusement contenir du carbone. On ameliore ainsi la qualite du contact. De preference la couche sensible i 76 en materiau polymorphe aura une epaisseur inferieure a 0,4pm et de preference voisine de 0.05 m. Le depot de la couche 76 en silicium polymorphe sera maintenant decrit. Le silicium polymorphe est obtenu par des procedes PECVD (plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) a basse temperature entre 100 et 400 C, a partir de la dissociation du silane pur ou melange a d'autres gaz (He, H2,Ar), dans des conditions proches de la formation de poudre. En general le silicium polymorphe est obtenu en ajustant les parametres technologiques du plasma a partir duquel la deposition est faite: pression, dilution et puissance de la radio frequence, qui aboutissent a la formation d'agregats et B 14174.3 GB nanocristaux dans le plasma. On pourra se reporter a ce sujet a l' article de reference [3]. Le materiau polymorphe est done forme a partir de l' incorporation des agregats et nanocristaux qui conferent au silicium polymorphe ses proprietes specifiques, particulierement adaptees a la detection. En effet, malgre la micro- structure, la presence d'agregats et nanocristaux induit une faible densite d'etat de defauts et un fort produit mu tau (mobilite des porteurs par duree de vie des porteurs) typiquement 100 fois plus grand que dans le silicium amorphe. La figure 8 represente, en fonction de la longueur dionde, le produit mu tau obtenu sur des structures metal-(pm-Si: H)-metal. La courbe 1 est la reponse d'un echantillon epais de materiau polymorphe (de l'ordre de 1,5 m) qui presente une faible selectivite (environ 10). Afin d' augmenter ce rapport de selectivite UV par rapport au visible, l'epaisseur de la couche polymorphe a ete diminuee. La courbe 2 montre la reponse dinne couche mince de polymorphe, de o l'ordre de 200 A. Cette courbe montre un produit mu tau sensiblement constant entre 250 et 500 nanometres de longueur d'onde. La selectivite en longueur d'onde de cette couche sera done faible. La courbe 3 est la reponse d'une couche mince de silicium polymorphe d'epaisseur identique a celle de la courbe 2 mais qui se differencie de cette derriere par les conditions de depot. Cette courbe montre une decroissance forte du produit mu tau lorequ' on passe des longueurs d'onde de 200 nanometres a 400 nanometres, ce qui permet d'obtenir une selectivite entre les differentes B 14174.3 GB longueurs d'onde favorisant les longueurs d'onde de l' ultra violet. On obtient une selectivite de l'ordre de 38000. L' electrode superieure peut aussi, comme dans le document de reference [2], avoir la rorme diune grille metallique. Wile peut aussi, comme represente figure 9, se presenter sous la forme de deux peignes 27, 28 dont les dents 27', 28' respectivement vent interdigites. Les deux peignes vent isoles l'un de l'autre en sorte qu'ils peuvent etre portes a des potentials differents. Enfin, l' electrode 25 peut aussi se presenter sous la forme d'une couche mince d'argent. L' article de reference [6], et notamment sa figure 3, montre des reponse spectrales differentes en fonction de l'epaisseur de la couche dargent constituent une electrode superieure. La couche d'argent permet dobtenir un pic pour les longueurs d'onde autour de 320 nanometres, la largeur de bande a partir de ce pic allant en diminuant loreque l'epaisseur de la couche dargent varie par exemple entre 10 nanometres et 130 nanometres. La region d' electrode 25 a pour but, comme dans l'art anterieur, de constituer une electrode pour collecter les charges, tout en laissant passer la lumiere afin qu'elle atteigne la region 76. Wile sera par exemple realisee en ITO (oxyde d'indium et d'etain)ou en ZnO:Al ou a base de tout oxyde transparent conducteur ou autre materiau transparent et conducteur, incluant les polymeres organiques B 14174.3 GB conducteurs, ainsi que toutes grille metallique partiellement transparente Wile peut aussi, comme indique plus haut, etre realisee par une couche metallique eventuellement discontinue par exemple en Ag. I1 convient de preciser que dans le mode de realisation de la brique de detection 50 qui vient detre decrit, il est forme une diode PIN par pixel. L'un des contacts de la diode PIN est constitue par la surface superieure du plot 5, 5'. Les electrodes 64, 94 peuvent etre realisees dans un semi conducteur dope n par exemple dans du silicium carbone hydrogene amorphe a-SiC: H dope a l' arsenic. La couche intrinseque est formee par du silicium hydrogene pm-St:H. La couche p 79 est de nouveau en silicium amorphe hydrogene a-Si:H dope au bore et eventuellement au carbone. Des variantes de realisation de la brique de detection 50 seront maintenant decrites. Ces variantes concernent de facon independante l' une de l' autre des variations sur la couche 76 et sur lt electrode 25. Au lieu detre dans l'ordre n-i-p comme decrit ci-dessus l'empilement de couches formant chacune des diodes au dessus des plots 5, 5' peut aussi etre p-i-n Il n'est pas obligatoire d'avoir des electrodes 64, 94 au dessus de chaque plot 5, 5'. Une barriere peut etre obtenue en deposant directement une couche intrinseque i, non intentionnellement dopee, directement au dessus de la brique dtinterconnexion 12. Dans ce cas au moins la couche superieure des plots 5, 5' sera un metal, par exemple du platine, du B 14174.3 GB tungstene ou du palladium. Une couche n ou une couche p pourra se trouver au dessus de la couche i. L'empilement de couches au dessus des plots ,5' peut aussi comprendre une couche p ou une couche n, puis la couche i, cette couche i se trouvant directement au contact de lelectrode 25, qui dans ce cas est metallique par exemple du platine, du tungstene ou du palladium. Dans tous les cas qui viennent d'etre decrits ci-dessus la couche i ou au moins une sous couche de cette couche i est en silicium polymorphe. De fac,on surprenante, il a ete constate que l'utilisation de silicium polymorphe comme materiau sensible conduisait a des imageurs presentant une remanence diminuee et une sensibilite tres elevee. La figure 9 met en evidence le gain en performance obtenu sur un dispositif selon l' invention. Cette figure represente deux courbes a et b. Chacune des courbes represente le courant d'obscurite subsistent 0,2 secondes apres l' interruption de l' incidence d'une lumiere dont la puissance optique est portee en abscisse. La courbe a represente ce courant d'obscurite pour un silicium amorphe hydrogene, et la courbe b montre ce meme courant pour une couche utilisant un silicium polymorphe selon l' invention. On constate que la fraction de courant a l'obscurite apres extinction de la lumiere est sensiblement plus faible avec le silicium polymorphe qu'avec le silicium amorphe. Il s'ensuit que les effete de remanence d' image obtenus avec un imageur selon l' invention vent B 14174.3 GB sensiblement reduits en utilisant un pixel a base de materiau polymorphe. Il a ete constate de plus que le materiau polymorphe permet d' augmenter notablement la stabilite dans le temps des imageurs notamment sous eclairement. Le materiau polymorphe permet d'atteindre des courants de fuite a l'obscurite de liordre de 10-11 pA/cm2, avec une excellente reponse spectrale. Les rendements quantiques externes mesures atteignent plus de 30 % au voisinage de longueur d'onde incidente de 300 nm, et la largeur de bande interdite du silicium polymorphe est plus elevee que celle du silicium amorphe, done le photocourant obtenu au voisinage de 700 nm, c'est-a-dire dans le rouge et le proche infrarouge est plus faible, ce qui presente l'avantage de ne plus avoir besoin de filtres colores eliminant le rayonnement parasite infrarouge, par rapport aux technologies CMOS en silicium cristallin. L'avantage du faible courant de fuite a l'obscurite est conserve quel que soit la taille du pixel. Les mesures faites par la demanderesse et representees sur le graphe de la figure 10 montrent que avec du silicium polymorphe, les points representant le courant de fuite a l'obscurite par rapport a la taille du pixel ont sensiblement la meme ordonnee: la diminution de la taille du pixel influe peu sur son courant de fuite a ltobscurite. B 14174.3 GB Liste des documents cites [1] Article de M. Razeghi et A. Rogalski intitule 'Detecteurs ultraviolet a semi conducteurs"; Applied Physics Revews; 15 mat 1996; pages 7433 a7473. [2] Brevet US 5,682,037 [3] Article du "Journal of Non crystalline solid 299-302 (2002) pages 284 289 de A. Fontcuberta et al. [4] US 6,018,187 [5] Article du 'Journal of applied physics, Volume 87, number 4 de R. Vanderhaghen et al, Pages 1874-1881 intitule "l 'origine du gain de courant sous illumination dans les structures n-i-p-i-n en silicium amorphe. [6] Article de Marko Topic et al - Applied physics letter Volume 78 - numero 16, p. 2387-2389 B 14174.3 GB 2841 383 REVENDICATIONS 1. Capteur unique ou ensemble de capteurs formant un imageur, chaque capteur delivrant un signal correspondent a un pixel de l' image, et ayant, une brique de detection ayant une zone de detection comportant un materiau photosensible, une brique d'adressage et eventuellement de traitement de signaux provenant du ou des capteurs, et, une brique d'interconnexion situee entre la brique de detection et la brique d'adressage, caracterisee en ce que le materiau photosensible de la brique de detection contient une couche en silicium polymorphe d'epaisseur inferieure a 4000 Angstroms. 2. Capteur ou ensemble de capteurs selon la revendication 1, caracterise en ce que la brique d'interconnexion est constituee par des plots conducteurs 5, 5' noyes dans de l'isolant 1, 2, 3. 3. Ensemble de capteurs constitue en imageur selon la revendication 2, caracterise en ce que les plots d'interconnexion 5, 5' vent en aluminium ou en cuivre ou en tungstene. 4. Ensemble de capteurs selon l'une des revendications 2 ou 3, caracterise en ce que le materiau isolant noyant les plots est constitue par un empilement de couches dielectriques formant des miroirs de Bragg. 5. Ensemble de capteurs constitue en imageur selon l'une des revendications 2 a 4, caracterise en ce que des electrodes 64, 94 vent formees au-dessus de plots 5, 51, ces electrodes etant gravees dans une couche de materiau n ou p. 6. Ensemble de capteurs constitue en imageur selon la revendication 5, caracterise en ce qu'une partie inferieure de chaque electrode est noyee dans une couche d'isolant, une partie superieure de cette electrode venant au-dessus de ladite couche d'isolant. 7. Ensemble de capteurs selon la revendication 6, caracterise en ce que la couche d'isolant entourant une partie inferieure des electrodes est constituee d'un empilement de couches formant miroir de Bragg. 8. Ensemble de capteurs constitue en imageur selon l'une des revendications 5 a 7, caracterise en ce que les electrodes (64, 94) vent en aluminium ou en cuivre, ou en tungstene, ou en titane, ou en nitrure de titane, ou en un semiconducteur dope, ou en un conducteur organique, ou en oxyde conducteur ou enfin encore en un empilement composite des materiaux cites C1 -dessus. 9. Ensemble de capteurs selon l'une des revendications 5 a 8, caracterise en ce que la couche de silicium polymorphe(76) est placee au-dessus de la couche comportant l'isolant et les electrodes. 10. Ensemble de capteurs selon la revendication 9, caracterise en ce que au moins l'une des electrodes contient un materiau dope n. 11. Ensemble de capteurs selon la revendication 9, caracterise en ce que au moins l'une des electrodes contient un materiau dope p. 12. Ensemble de capteurs selon l'une des revendications 9 a 11, caracterise en ce que la couche 1 2841383 en silicium polymorphe est une couche intrinseque placee au-dessus des electrodes. 13. Ensemble de capteurs selon la revendication 12 en tent qu'elle depend de la revendication 10, caracterise en ce qu'une couche dopee p est placee au-dessus de la couche en silicium polymorphe, realisant ainsi une diode NIP. 14. Ensemble de capteurs selon la revendication 12 en tent qu'elle depend de la revendication 11, caracterise en ce qu'une couche dopee n est placee au-dessus de la couche en silicium polymorphe intrinseque realisant ainsi une diode PIN. 15. Ensemble de capteurs selon la revendication , caracterise en ce que les plots comportent une surface superieure metallique, et en ce que la couche de silicium polymorphe est placee directement au contact des plots. 16. Ensemble de capteurs selon la revendication , caracterise en ce qu'une couche dopee n est placee au-dessus de la couche en silicium polymorphe. 17. Ensemble de capteur selon la revendication , caracterise en ce qu'une couche dopee p est placee au-dessus de la couche en silicium polymorphe. 18. Capteur selon l'une des revendications 1 a 17, caracterise en ce qu'il comporte une electrode superieure (25). 19. Ensemble de capteur selon la revendication 18, caracterise en ce que l' electrode est en oxyde transparent conducteur. 20. Ensemble de capteurs selon la revendication 18, caracterise en ce que l' electrode est realisee dans une couche d'un metal partiellement transparent au rayonnement ultra violet. 21. Ensemble de capteurs selon la revendication 18, caracterise en ce que l' electrode superieure est une grille metallique. 22. Ensemble de capteurs selon la revendication 18, caracterise en ce que l' electrode est formee par deux peignes ayant chacun des dents, les dents etant interdigitees. 23. Ensemble de capteurs selon l'une des revendications 1 a 22, caracterise en ce que la couche photosensible en silicium polymorphe a une epaisseur comprise inferieure a 4000 Angstroms. 24. Procede de realisation d'un ensemble de capteurs selon l'une des revendications 1 a 23, caracterise en ce que: le procede comprend une etape de depose d'une couche en silicium polymorphe, cette couche venant au contact soit d'une partie superieure metallique de plots conducteurs, soit d' electrodes dopees p ou dopees n, elles memes au contact d'un plot conducteur, cette etape de depose de la couche en silicium polymorphe etant realisee par un procede PECVD (Placement Enhanced Chemical Vapor Deposition) et a une temperature ;comprise entre 150 et 250 C et une pression de depot