Brevet FR2928034A1 — publié le 20090828

La présente invention concerne un tube amplificateur de lumière pour caméra intensifiée et plus particulièrement un capteur matriciel pour une telle caméra. Dans un tube amplificateur de lumière, des électrons sont émis par une photocathode et accélérés vers une surface de détection. Cette dernière peut être formée par un écran au phosphore et le tube peut comporter une section intensificatrice comportant par exemple une galette à micro-canaux. L'inconvénient d'un tube de ce genre est son encombrement et la visualisation sur l'écran au phosphore qui nécessite une observation directe, à travers un oculaire par exemple. En outre, l'emploi de galettes à micro-canaux augmente le coût de fabrication du tube et peut provoquer l'apparition de halos de lumière diminuant la précision de l'observation. Un couplage du tube avec un capteur matriciel permet de transformer l'image de sortie générée sur l'écran au phosphore en image électronique. Ce couplage peut s'effectuer au moyen d'une optique comportant une ou plusieurs lentilles ou au moyen d'un faisceau de fibres optiques, mais présente l'inconvénient d'être relativement encombrant, complexe et coûteux. De plus, les conversions multiples électrons/photons sur l'écran au phosphore puis photons/électrons au sein du capteur matriciel dégradent la performance en termes de bruit, de sensibilité et de résolution spatiale. Une solution alternative est de placer directement le capteur matriciel à la place de l'écran au phosphore à l'intérieur du tube amplificateur, comme divulgué dans les brevets US 6 285 018 et US 6 657 178. Dans les tubes connus intégrant un capteur matriciel, deux problèmes majeurs se posent : - l'absorption des électrons accélérés par les structures situées au dessus des éléments de détection et, - l'accumulation des charges piégées dans les couches isolantes. Si la perte de gain due à l'absorption des électrons peut être acceptable dans certaines applications, les charges piégées dans les couches isolantes peuvent être plus gênantes car elles créent des champs électriques supplémentaires qui perturbent et modifient les caractéristiques des transistors et peuvent conduire relativement rapidement à une défaillance du capteur. La solution proposée dans les brevets précités est de réaliser le capteur avec un substrat aminci tourné vers la direction d'incidence des électrons, afin d'éviter les effets néfastes du bombardement par la face avant. Toutefois, dans la pratique, cette façon de procéder est relativement difficile à mettre en oeuvre, car l'épaisseur du substrat doit être réduite à moins de 10 um et l'opération d'amincissement est complexe, étant par exemple décrite dans le brevet US 7 042 060. Les brevets US 6 285 018 et US 6 657 178 préconisent également d'augmenter la taille des éléments de détection afin de minimiser la perte des électrons absorbés par les structures situées au dessus des éléments de détection et de déposer une couche conductrice imperméable aux électrons sur les parties non sensibles du capteur, afin de minimiser les effets néfastes du bombardement électronique. On connaît par les brevets US 7 015 452 et US 6 747 258 un tube amplificateur de lumière dans lequel le capteur matriciel comporte un réseau d'électrodes qui reçoit les électrons provenant d'une section intensificatrice. Des moyens de lecture sont prévus pour lire le courant sur chaque électrode. L'inconvénient d'un tel tube est de nécessiter la présence de la section intensificatrice car le capteur en lui-même ne joue aucun rôle d'amplification des électrons, étant purement passif. Or, l'emploi d'une section intensificatrice telle qu'une galette à micro-canaux s'accompagne d'inconvénients tels que le coût, l'encombrement et la durée de vie relativement limitée de ce genre de composant. La présente invention vise à proposer un nouveau capteur matriciel et un nouveau tube amplificateur de lumière remédiant à tout ou partie des inconvénients de l'art antérieur. Selon l'un de ses aspects, l'invention a pour objet un capteur matriciel 25 comportant : - un substrat, notamment en un semi-conducteur, supportant : - une matrice d'éléments de détection sensibles à des électrons accélérés, - une pluralité de circuits de lecture associés aux éléments de 30 détection, - un écran de protection des circuits de lecture, comportant une couche conductrice électrique recouvrant au moins partiellement, du côté opposé au substrat, la pluralité de circuits de lecture, cet écran de protection ménageant des fenêtres situées au dessus des éléments de détection, pour laisser les électrons incidents bombarder les éléments de détection, cette couche électrique conductrice étant capable d'être amenée à au moins un potentiel électrique permettant de former un réseau de lentilles électrostatiques. Les fenêtres peuvent être des trous ménagés dans la couche conductrice de l'écran de protection pour exposer directement les éléments de détection au bombardement des électrons incidents. Grâce à l'invention, il est possible d'avoir un bombardement du capteur matriciel par sa face avant, ce qui évite de devoir amincir le substrat, tout en minimisant les problèmes d'absorption des électrons par les couches supérieures situées au dessus des éléments de détection et les problèmes d'accumulation de charges dans les couches isolantes. L'invention peut permettre de mettre en oeuvre une focalisation locale des électrons qui améliore le rendement quantique, réduit le bruit et épargne les circuits de lecture des effets néfastes des bombardements d'électrons accélérés. De plus, l'invention peut permettre de générer pas ou peu d'électrons/trous libres dans les circuits de lecture. Par rapport aux techniques de bombardement par la face arrière, l'invention permet d'utiliser un plus grand nombre de types de capteurs car la génération d'électrons/trous est localisée sur les éléments de détection. L'écran de protection peut être porté au moins localement à un potentiel négatif par rapport à celui de l'élément de détection, de façon à former une lentille électrostatique convergente focalisant les électrons incidents sur l'élément de détection. L'écran de protection peut aussi, le cas échéant être porté au moins localement à un potentiel positif par rapport à celui de l'élément de détection, de façon à former une lentille électrostatique divergente éloignant les électrons incidents de l'élément de détection. Le capteur et/ou un dispositif associé, le cas échéant, peut comporter un circuit électronique de commande, permettant de faire varier le potentiel de l'écran de protection en fonction de l'intensité lumineuse incidente, soit d'une manière générale pour l'ensemble des éléments de détection, soit, lorsque le capteur le permet, de manière individuelle. Ainsi, selon l'intensité lumineuse de la scène visualisée, un tel circuit peut permettre de former des lentilles électrostatiques convergentes ou divergentes, ce qui peut améliorer la qualité de l'image, en permettant par exemple un contrôle automatique de gain. La couche conductrice électrique peut reposer sur une couche d'un isolant électrique. La couche conductrice électrique est par exemple une couche en cuivre, par exemple d'épaisseur supérieure ou égale à 0,7 �m. En variante, la couche conductrice électrique est par exemple une couche en aluminium, par exemple d'épaisseur supérieure ou égale à 2,5 �m. D'autres métaux peuvent être utilisés. L'emploi d'aluminium ou de cuivre pour réaliser la couche conductrice électrique peut néanmoins s'avérer particulièrement adapté à un usage avec les technologies CMOS habituelles. De plus, des métaux lourds comme le tungstène seraient susceptibles de générer des rayons X sous l'impact des électrons accélérés. Selon un premier exemple de mise en oeuvre de l'invention, la couche conductrice électrique est continue et portée à un même potentiel électrique. Selon un deuxième exemple de mise en oeuvre de l'invention, la couche conductrice électrique comporte des îlots. Ces derniers sont par exemple individuellement adressables de façon à permettre de régler leur potentiel à une valeur prédéfinie. Les îlots peuvent encore être indépendants électriquement, et se polariser négativement sous l'impact des électrons incidents. Par ailleurs, la plupart des capteurs matriciels connus génèrent un signal électrique en accumulant des électrons dans une structure de type CMOS ou CCD. La capacité d'accumulation des électrons limite sérieusement le nombre maximum de nuances de gris. Par exemple, une capacité d'accumulation de 100000 électrons, ce qui correspond à un élément de détection de taille relativement grande, ne permet de générer qu'une vingtaine de nuances de gris au maximum, pour un facteur d'amplification fixé à 5000. Ceci peut ne donner qu'une image de qualité médiocre mais aussi engendrer des saturations locales, souvent inévitables dans une image, ce qui peut être encore aggravé lorsque la caméra intensifiée est exploitée dans des applications de surveillance où des sources d'éclairage peuvent être présentes dans une scène à observer. Pour observer des zones sombres non ou peu éclairées avec les caméras intensifiées connues, il peut s'avérer souhaitable d'augmenter le gain d'intensification. Cependant, cette augmentation du gain peut avoir comme conséquence de faire saturer très rapidement les éléments de détection se trouvant dans les zones plus ou moins éclairées. Si ce gain d'intensification est fixé en fonction des zones éclairées, les zones non ou peu éclairées peuvent alors devenir difficiles à observer. Les éléments de détection peuvent être réalisés selon une technologie CMOS, étant notamment chacun une photodiode à jonction PN, notamment à jonction PN profonde. Les éléments de détection comportent par exemple chacun une jonction PN réalisée avec un caisson dopé N au sein du substrat, dopé P. La profondeur (en �m) du caisson dopé N est de préférence supérieure ou égale à 0,9 * 0,1 * E°~ , m étant la masse volumique du substrat, exprimée en g/cm3 et E0 étant m l'énergie d'un électron accéléré en keV. Les éléments de détection peuvent comporter chacun une portion de surface fortement dopée N. Les photodiodes des éléments de détection peuvent avantageusement être utilisées en mode photovoltaïque. Le circuit de lecture associé à l'élément de détection peut alors comporter un interrupteur pour créer sélectivement un court-circuit de la jonction PN, comme décrit dans la demande WO 02/059974 dont le contenu est incorporé par référence. L'interrupteur, une fois en position fermée, court-circuite la jonction PN donnant une tension de sortie nulle, dite de référence, comme le ferait l'élément de détection dans une obscurité absolue et ce, de manière extrêmement simple et peu énergétique. L'épaisseur du substrat peut être supérieure à 10 �m, le substrat étant de préférence d'épaisseur sensiblement constante, ne comportant pas d'amincissement, au contraire des solutions proposées par les brevets US 6 285 018 et US 6 657 178. L'invention permet d'utiliser un capteur dont le substrat n'a pas besoin d'être aminci et qui peut être directement intégré dans un tube amplificateur de lumière selon un montage peu onéreux. L'écran de protection peut déborder sur les éléments de détection, lorsque le capteur est observé de face dans la direction d'incidence des électrons, ce qui peut permettre, lorsque les éléments de détection sont des photodiodes à jonction PN, d'éviter de dégrader les propriétés électriques de la jonction PN dans la région de charge d'espace lors de la gravure de l'écran de protection. La zone périphérique de l'élément de détection ainsi recouverte peut s'étendre vers l'intérieur depuis le bord du caisson dopé N sur une distance comprise par exemple entre 0,25 et 1 �m, par exemple de l'ordre de 0,51um. L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un tube amplificateur de lumière comportant : - une enceinte dans laquelle règne un vide, - une photocathode, - un capteur matriciel tel que défini précédemment, pour recevoir les électrons émis par la photocathode et/ou des électrons sortant d'une section intensificatrice disposée entre la photocathode et le capteur matriciel, par exemple une section intensificatrice telle qu'une galette à micro-canaux, le substrat étant à l'opposé de la photocathode. L'invention peut permettre de réaliser un tube amplificateur de lumière sans section intensificatrice intermédiaire. En variante, le capteur est réalisé avec une telle section intensificatrice. La photocathode est de préférence réalisée sur une face intérieure d'une fenêtre optique ayant une forme ménageant autour du capteur matriciel un espace de hauteur plus importante. Cet espace peut faciliter la mise en place des conducteurs électriques reliant le capteur matriciel aux contacts extérieurs. La fenêtre est par exemple réalisée à l'aide de verre antireflet ou avec un 20 faisceau de fibres optiques. L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, une caméra intensifiée comportant un tube tel que défini précédemment, un moyen de transmission filaire ou non et/ou un écran de visualisation et/ou un moyen d'enregistrement de l'image émise par le capteur matriciel, notamment un écran de visualisation intégré à un armement, 25 à des lunettes ou à un casque porté par un individu. La caméra intensifiée peut comporter un circuit électronique de commande du capteur, permettant de faire varier le potentiel de l'écran de protection en fonction de l'intensité lumineuse incidente, de manière globale ou ponctuelle comme indiqué précédemment. 30 La caméra intensifiée peut aussi mettre en oeuvre diverses techniques de contrôle connues, par exemple de la tension d'accélération. L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un procédé de fabrication d'un capteur tel que défini ci-dessus. Ce procédé comportant les étapes consistant à : - réaliser sur un substrat, notamment un substrat de silicium dopé P, une matrice d'éléments de détection et les circuits de lecture associés, les éléments de détection étant par exemple réalisés avec des caissons dopés N au sein du substrat, des connexions électriques étant formées entre les éléments de détection et les transistors des circuits de lecture par dépôt de couches conductrices et isolantes, - recouvrir les circuits de lecture et la matrice d'éléments de détection par un écran de protection comportant une couche électriquement conductrice, en ménageant des fenêtres dans cet écran de protection pour laisser les électrons accélérés incidents bombarder les éléments de détection, la couche conductrice de l'écran de protection pouvant correspondre à un dernier niveau de métallisation d'un procédé CMOS standard. Les fenêtres d'exposition sont par exemple réalisées par gravure à sec par plasma, laquelle peut avantageusement se prolonger dans les couches isolantes au dessus des éléments de détection qui sont ainsi amincies, mieux supprimées, de façon à réduire les pertes d'électrons accélérés. Cette pratique de gravure est courante dans la fabrication des circuits opto-électroniques CMOS, comme décrit dans la demande WO 2004/021452. Classiquement, le dernier niveau de métallisation d'un procédé CMOS standard peut correspondre au dépôt d'une couche relativement épaisse visant à augmenter la puissance électrique du circuit. Dans l'invention, la couche du dernier niveau de métallisation du procédé CMOS peut être avantageusement utilisée pour réaliser l'écran de protection. L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, d'exemples de mise en oeuvre non limitatifs de l'invention, et à l'examen du dessin annexé, sur lequel - la figure 1 représente, de manière schématique et partielle, un exemple de caméra intensifiée selon l'invention, - la figure 2 représente, de manière schématique et partielle, un exemple de 30 tube amplificateur de lumière réalisé conformément à l'invention, - la figure 3 est une vue en coupe, schématique et partielle, d'un exemple de capteur selon l'invention, - les figures 4 et 5 représentent, de manière schématique, deux exemples de circuits de lecture associés à des éléments de détection, - la figure 6 représente en section, de manière schématique et partielle, un exemple d'élément de détection selon l'invention et, -la figure 7 représente, de manière schématique, en vue de face, un autre exemple de capteur selon l'invention. Une caméra intensifiée 10 peut comporter, comme illustré à la figure 1, un objectif 11 et un tube amplificateur de lumière associé 12. Ce dernier comporte une photocathode 15 émettant, sous l'effet de photons incidents, des électrons dans une enceinte sous vide 16. Les électrons sont accélérés vers un capteur matriciel 20 par une différence de potentiel VA entre la photocathode 15 et le capteur matriciel 20, générée par une alimentation adaptée 19. La différence de potentiel VA est par exemple comprise entre 1 et 20 kV, étant de préférence comprise entre 3 et 15 kV. L'objectif 11 est par exemple de tout type connu en lui-même, adapté à une caméra intensificatrice. Dans une variante non illustrée, une section intensificatrice, par exemple une galette à micro-canaux, est interposée entre la photocathode 15 et le capteur matriciel. La figure 2 représente un exemple de tube amplificateur 12, de façon plus détaillée. Le tube 12 comporte une fenêtre optique 25 permettant l'entrée de la lumière incidente, la photocathode 15 étant solidaire de la face intérieure de cette fenêtre optique 25. Cette dernière peut être réalisée en un verre antireflet. L'invention n'est pas limitée à une fenêtre optique particulière et dans une variante non représentée la fenêtre est réalisée à l'aide d'un faisceau de fibres optiques guidant la lumière incidente vers la photocathode 25. Dans l'exemple illustré, la fenêtre optique 25 présente une épaisseur non constante, de façon à rapprocher la photocathode 15 du capteur matriciel 20 tout en ménageant un espace 16 de plus grande hauteur autour du capteur 20, dans lequel des fils 26 de connexion du capteur 20 à des plots de connexion 27 peuvent s'étendre. L'interconnexion entre les contacts de sortie du capteur et les plots 27 peut se faire par un thermobonding à fil classique. La fenêtre optique 25 peut présenter une face d'entrée de la lumière qui est plane comme illustré. En variante, la fenêtre optique peut présenter une forme autre, en fonction des besoins et de la nature éventuelle de l'objectif 11 placé devant. Le tube 12 comporte, du côté opposé à la fenêtre optique 25 un support 38, par exemple en céramique ou en verre, qui est traversé par des conducteurs électriques 30 reliés aux plots 27 et servant au raccordement du capteur à l'électronique de la caméra intensifiée 10. Un anneau de scellage 35 relie la fenêtre optique 25 au support 38 et ferme hermétiquement l'enceinte 16. Un phénomène de multiplication des électrons a lieu au sein du capteur 20 et assure l'amplification du signal. Le capteur 20 comporte, comme représenté de manière schématique à la figure 3, un substrat 40 en un matériau semi-conducteur, par exemple du silicium qui peut être dopé P, sur lequel est réalisée une matrice d'éléments de détection 45 ainsi que des circuits de lecture 47 des signaux induits dans ces éléments de détection, par le bombardement par les électrons accélérés incidents. La matrice d'éléments de détection 45 peut constituer un réseau régulier, dont la dimension est par exemple au minimum de 16 pixels par 16 pixels, le nombre de pixels pouvant être choisi en fonction des applications, de même que la forme de la surface imageante du capteur, qui peut être carrée ou rectangulaire, par exemple. Il peut être souhaitable de prévoir un éloignement suffisant entre la matrice des éléments de détection 45 et les plots de sortie 27, de façon à ce que ces derniers soient suffisamment éloignés de la photocathode 15, pour ne pas créer de perturbations du champ électrique entre la matrice d'éléments sensibles 45 et la surface de la photocathode 15. Les éléments de détection 45 peuvent être réalisés de différentes façons. Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, les éléments de détection 45 sont réalisés selon une technologie CMOS sous la forme photodiodes à jonction PN, ces photodiodes pouvant avoir comme illustré à la figure 6 une structure de jonction PN profonde, avec un caisson 60 faiblement dopé N qui s'étend sur une profondeur p. L'élément de détection comporte une portion 61 fortement dopée N en surface. Le dopage du caisson 60 est en général de l'ordre de 1015 à 1016 cm-3 Le fort dopage N en surface dans la portion 61 est en général de l'ordre de 1020/cm3, étant similaire à celui du drain d'un transistor NMOS. Le fort dopage en surface de la portion 6lpeut permettre de réduire la durée de vie des électrons libres en surface et diminue la probabilité que ces électrons ne migrent vers la zone de charge d'espace 49 de la jonction PN de la photodiode, ce qui peut limiter les effets liés aux dommages de la zone bombardée. La profondeur p de la jonction PN de la photodiode 45 est par exemple déterminée par la relation p = 0,1 * E°i s (m étant la masse volumique du substrat, exprimée en g/cm3, E0 étant l'énergie d'un électron accéléré en keV et p étant exprimée en 10 �m). Pour le silicium, m=2, 33g/cm3 Pour une tension d'accélération des électrons de 15 keV, la profondeur p est ainsi prise égale ou à au moins 2,5 �m, cette profondeur correspondant sensiblement à la profondeur de jonction d'un caisson N dans un procédé CMOS standard. Le circuit de lecture 47 associé à un élément de détection 45 peut comporter 15 plusieurs transistors, notamment de type NMOS, agencés par exemple selon le schéma de la figure 4. Dans cet exemple, le circuit de lecture 47 comporte trois transistors NMOS Ml, M2, M3, et peut fonctionner de façon classique selon un mode d'intégration des électrons. 20 D'abord, le transistor de remise à zéro Ml est activé par le signal RAZ au début d'une exposition de la caméra intensifiée 10 à la lumière, et précharge l'élément de détection 45 à une tension fixée VRST. Ensuite, le transistor Ml est désactivé, les électrons s'accumulent dans la cathode de l'élément de détection 45 et réduisent sa tension sur la cathode. 25 A la fin de l'exposition, la tension résiduelle sur la cathode de l'élément de détection 45 est lue à travers le bus COL Bus par un suiveur de tension formé par le transistor de signal M2, le transistor de sélection M3 et le transistor M4 servant de source de courant de polarisation, ce transistor M4 se trouvant à l'extérieur de la matrice d'éléments de détection 45, sur le capteur 20 ou hors de celui-ci. 30 Les transistors d'un circuit de lecture 47 associé à un élément de détection 45 de la matrice n'étant en pratique pas identiques à ceux d'un circuit de lecture associé à un autre élément de détection de la matrice, cette dispersion paramétrique peut engendrer une différence de réponse entre les différents circuits de lecture 47 associés aux différents éléments de détection . Cette différence peut être visible sur l'image de sortie, étant couramment appelée bruit spatial fixe (BSF). Afin de compenser ce bruit spatial fixe, on peut avantageusement pratiquer une double lecture différentielle. A la fin de l'exposition de la caméra intensifiée 10 à la lumière, une première lecture permet de lire la tension résiduelle sur la cathode de l'élément de détection 45 avec un offset différent pour chaque élément de détection 45. Ensuite, on active le signal RAZ pour procéder à une deuxième lecture de l'élément de détection 45, tout de suite après que le signal RAZ a été désactivé. Cette deuxième lecture donne essentiellement la tension d'offset car le temps d'exposition est quasiment nul. Une différenciation entre les résultats de ces deux lectures permet de supprimer ou du moins de fortement atténuer le bruit spatial fixe et procure une image de meilleure qualité. Dans un autre exemple de mise en oeuvre, les circuits de lecture sont tels que divulgués dans la demande WO 02/059974, l'élément de détection étant utilisé en mode photovoltaïque. On a représenté à la figure 5 un exemple de circuit de lecture 47 qui comporte deux interrupteurs Ml et M3 constitués par des transistors NMOS et un amplificateur suiveur réalisé avec deux transistors PMOS M2 et M4 en série, alimentés par une tension d'alimentation VCC. La sortie de l'amplificateur suiveur est reliée au bus de lecture COL BUS par le transistor de lecture M3. Le capteur 20 comporte, conformément à l'invention, un écran de protection comportant une couche conductrice électrique 50 protégeant les circuits de lecture 47 vis-à-vis des électrons incidents. La couche conductrice 50 définit des fenêtres 51 permettant aux électrons de bombarder les éléments de détection 45. La couche électriquement conductrice 50 repose sur une couche isolante 53 réalisée par exemple en SiO2 La couche conductrice 50 de l'écran de protection peut être une couche d'un métal ayant une épaisseur permettant d'arrêter les électrons à la tension d'accélération utilisée dans le tube. La couche conductrice 50 peut être réalisée soit avec un dépôt métallique supplémentaire après la fabrication du capteur soit avec une couche métallique qui constitue un dernier niveau de métallisation d'un procédé de fabrication CMOS standard, par exemple une couche d'aluminium ayant une épaisseur supérieure ou égale à 2,5 �m, pouvant aller jusqu'à 4 �m par exemple. L'épaisseur est par exemple choisie de façon à être supérieure au double de la profondeur de pénétration des électrons accélérés dans l'aluminium (environ 2�m). Lorsque la couche conductrice est réalisée en cuivre, comme dans beaucoup de procédés CMOS avancés, l'épaisseur de la couche conductrice 50 est avantageusement supérieure ou égale à 0,7 �m. La couche conductrice 50 recouvre, lorsque le capteur 20 est observé de face perpendiculairement à son plan, l'élément de détection 45 sur une distance 1, comme on peut le voir à la figure 6. Cette distance l est par exemple de l'ordre de 0,5 �m. Un tel recouvrement permet aux dommages créés par le bombardement des électrons d'être éloignés de la zone de charge d'espace 49. Ainsi, les courants d'obscurité générés par les dislocations dues au bombardement n'entrent que très peu dans la zone de charge d'espace 49. Le capteur 20 est par exemple alimenté avec des tensions relativement faibles, par exemple inférieures ou égales à 5 V, et l'ensemble du capteur 20 peut être considéré comme étant connecté à la masse excepté la couche métallique 50, laquelle peut être connectée à une tension variable par rapport à la masse. La couche conductrice 50 peut ainsi être portée à un potentiel négatif VB par rapport au potentiel de chaque élément de détection 45, de façon à former un réseau de microlentilles électrostatiques tendant à focaliser les électrons incidents sur les éléments de détection, comme illustré à la figure 1. L'écran de protection 50 qui n'est pas ou que très peu perméable aux électrons accélérés, protège les circuits de lecture 47. La différence de potentiel VB entre l'élément de détection 45 et l'écran de protection 50 peut être choisie de façon à former une lentille électrostatique au dessus de la fenêtre d'exposition 51 de chaque élément de détection 45, permettant de faire converger les électrons vers la fenêtre d'exposition 51. Cette différence de potentiel VB est par exemple comprise entre 1 et 100V. La couche conductrice 50 peut également être portée à un potentiel positif par rapport au potentiel de l'élément de détection 45 afin de faire diverger les électrons de la fenêtre d'exposition 51 et réduire la sensibilité du capteur, ce qui peut être utile lorsque l'intensité lumineuse est élevée. Le capteur 20 peut comporter un circuit électronique de commande non représenté, permettant de faire varier le potentiel de l'écran de protection 50 en fonction de l'intensité lumineuse incidente, de telle sorte que les lentilles électrostatiques fassent converger ou diverger les électrons incidents vers les fenêtres d'exposition 51, selon l'intensité lumineuse reçue. Ce circuit électronique peut encore être extérieur au tube 12. La couche conductrice 50 peut être continue sur toute la face du capteur exposée aux électrons incidents, ou en variante, comporter des îlots 55, comme illustré à la figure 7. Chaque îlot 55 définit une fenêtre d'exposition 51 associée à un élément de détection 45 du capteur 20. Les îlots 55 peuvent être adressables individuellement, ce qui peut permettre d'appliquer à chaque îlot 55 la différence de potentiel VB voulue par rapport à l'élément de détection associé 45 selon l'intensité des électrons reçus par cet élément de détection 45. Cela autorise un contrôle automatique local du gain des éléments de détection 45. Au moins une partie, voire la totalité, des îlots 55 peut encore être indépendante électriquement, n'étant reliée à aucun autre conducteur électrique. Cela peut faciliter la réalisation du capteur comparativement au cas où les ilots seraient chacun adressables pour imposer une tension choisie. Les électrons qui bombardent un îlot 55 isolé créent progressivement une tension négative par rapport au substrat, qui repousse les électrons vers la fenêtre d'exposition 51. Compte tenu de la qualité d'isolation de la couche isolante sous jacente, cette tension peut évoluer vers une valeur toujours plus négative tant qu'il y a des électrons qui bombardent l'îlot 55. Après une certaine durée de fonctionnement de la caméra 10, chaque îlot 55 peut ainsi se trouver correctement polarisé de façon à agir comme une micro lentille électrostatique. Le capteur 20 peut comporter une couche conductrice 50 qui entoure les îlots et protège les circuits de lecture autour de la matrice des éléments de détection 45. Cette couche peut être connectée à une tension fixe, par exemple à la masse, afin d'évacuer les charges provenant des électrons reçus. L'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits. L'expression � comportant un � doit se comprendre comme étant synonyme de 5 l'expression � comportant au moins un �. REVENDICATIONS 1. Capteur matriciel (20) comportant : - un substrat (40), notamment en un semi-conducteur, supportant : - une matrice d'éléments de détection (45) sensibles à des électrons accélérés, - une pluralité de circuits de lecture (47) associés aux éléments de détection (45), - un écran de protection des circuits de lecture, comportant une couche conductrice électrique (50) recouvrant au moins partiellement du côté opposé au substrat la pluralité de circuits de lecture (47) , cet écran de protection ménageant des fenêtres (51) situées au dessus des éléments de détection (45) pour laisser les électrons incidents bombarder les éléments de détection (45), la couche électrique (50) étant capable d'être amenée à au moins un potentiel électrique permettant de former un réseau de lentilles électrostatiques. 2. Capteur selon la revendication précédente, l'écran de protection (50) étant porté à un potentiel négatif par rapport à celui d'au moins un élément de détection (45), mieux chaque élément de détection, de façon à former au moins une lentille électrostatique 20 convergente, mieux un réseau de lentilles électrostatiques, focalisant les électrons incidents sur les éléments de détection (45). 3. Capteur selon la revendication 1, l'écran de protection (50) étant porté à un potentiel positif par rapport à celui d'au moins un élément de détection (45), mieux chaque élément de détection, de façon à former au moins une lentille électrostatique divergente, 25 mieux un réseau de lentilles électrostatiques divergentes, éloignant les électrons incidents des éléments de détection (45). 4. Capteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, la couche conductrice électrique (50) reposant sur une couche d'un isolant électrique (53). 5. Capteur selon la revendication précédente, la couche conductrice électrique 30 (50) étant une couche en cuivre, notamment d'épaisseur supérieure ou égale à 0,7 �m, ou une couche en aluminium, notamment d'épaisseur supérieure ou égale à 2,5 �m.. 10 15 6. Capteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, la couche conductrice électrique étant continue et portée à un même potentiel. 7. Capteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, la couche conductrice électrique comportant des îlots (55). 8. Capteur selon la revendication 7, les îlots (55) étant individuellement adressables de façon à permettre de régler leur potentiel. 9. Capteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant un circuit électronique de commande, permettant de faire varier le potentiel de l'écran de protection en fonction de l'intensité lumineuse incidente. 10. Capteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, au moins un élément de détection (45), mieux chaque élément de détection, comportant une photodiode à jonction PN, utilisée en mode photovoltaïque. 11. Capteur selon la revendication 10, le circuit de lecture (47) associé à l'élément de détection (45), mieux chaque élément de détection, comportant un 15 interrupteur pour créer sélectivement un court-circuit de la jonction PN. 12. Capteur selon l'une des revendications 10 ou 1l, les éléments de détection comportant chacun une jonction PN profonde, de préférence de profondeur (p) supérieure ou égale à 0,9 * 0,1 * E0 5 �m, m étant la masse volumique du substrat, exprimée en g/cm3, m E0 étant l'énergie d'un électron accéléré en keV. 20 13. Capteur selon la revendication 12, chaque jonction PN profonde étant réalisée avec un caisson (60) dopé N dans un substrat (62) dopé P. 14. Capteur selon la revendication 13, l'élément de détection comportant une portion de surface (61) fortement dopée N. 15. Capteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, l'épaisseur 25 (e) du substrat (38) étant supérieure ou égale à 10 �m, le substrat (40) étant de préférence d'épaisseur sensiblement constante. 16. Capteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, la couche conductrice (50) débordant sur les éléments de détection (45), de préférence d'une distance (1) comprise entre 0,25 et 1 �m. 30 17. Tube amplificateur de lumière (12) comportant : - une enceinte (16) dans laquelle règne un vide,- une photocathode (15), - un capteur (20) tel que défini dans l'une quelconque des revendications précédentes, pour recevoir les électrons émis par la photocathode (15) et/ou des électrons sortant d'une section intensificatrice, le substrat (38) étant à l'opposé de la photocathode (15). 18. Tube selon la revendication précédente, le capteur (20) recevant directement les électrons émis par la photocathode (15), celle- ci étant de préférence réalisée sur une face intérieure d'une fenêtre optique (25) ayant une forme ménageant autour du capteur (20) un espace (16) de hauteur plus importante. 19. Caméra intensifiée comportant un tube tel que défini dans l'une des revendications 17 ou 18 et un moyen de transmission filaire ou non, et/ou un écran de visualisation et/ou un moyen d'enregistrement de l'image émise par le capteur, notamment un écran de visualisation intégré à un armement, à des lunettes ou à un casque porté par un individu. 20. Caméra intensifiée selon la revendication précédente, comportant un circuit électronique de commande du capteur, permettant de faire varier le potentiel de l'écran de protection (50) en fonction de l'intensité lumineuse incidente. 21. Procédé de fabrication d'un capteur (20) tel que défini dans l'une quelconque des revendications 1 à 16, comportant les étapes consistant à : --réaliser sur un substrat (38) une matrice d'éléments de détection (45) et des circuits de lecture associés (47), --recouvrir les circuits de lecture associés (47) et la matrice d'éléments de détection (45) par un écran de protection comportant une couche conductrice (50) en ménageant des fenêtres (51) dans cet écran de protection, pour laisser les électrons incidents atteindre les éléments de détection (45), les fenêtres (51) étant de préférence réalisées par gravure à sec par plasma, la couche conductrice de l'écran de protection (50) pouvant correspondre au dernier niveau de métallisation d'un procédé CMOS standard.