Brevet FR3039288A1 — publié le 20170127

Filtre et détecteur optiques à nano-/microparticules résonantes L'invention concerne des composants photoniques et plus 5 particulièrement un filtre et un détecteur optique à base de nano-/microparticules. Les systèmes d'imagerie en couleurs nécessitent des filtres disposés sur des matrices de capteurs. Ces filtres sont typiquement des filtres absorbants qui transmettent une ou des longueurs d'onde définies. Ils sont généralement fabriqués 10 en utilisant des colorants : l'absorption d'une lumière incidente est réalisée par les molécules qui composent les colorants. Cette méthode de filtrage de la lumière comporte plusieurs inconvénients : la capacité de filtrage est sujette au vieillissement et les matériaux utilisés ne sont pas compatibles avec les procédés de fabrication des capteurs lumineux CMOS. 15 Abbarchi et al. (Abbarchi, M., Naffouti, M., Vial, B., Benkouider, A., Lermusiaux, L., Favre, L., & Bonod, N., 2014, Wafer Scale Formation of Monocrystalline Silicon-Based Mie Resonators via Silicon-on-lnsulator Dewetting. ACS nano, 8(11), 11181-11190) ont divulgué une méthode de fabrication d'un filtre 20 basé sur la résonance de nano-/microparticules semi-conductrices, permettant de diffuser efficacement la lumière incidente à la surface d'un composant par résonance électromagnétique dans le matériau de la nano-/microparticule. Leurs fréquences de résonance dépendent de la taille et du matériau utilisé. Pour réaliser ces résonateurs, Abbarchi et al. utilisent un substrat de silicium sur isolant sur lequel 25 peut être déposé une couche de germanium. Des conditions contrôlées de pression et de température induisent un démouillage de la (des) couche(s) semiconductrice(s) sur la couche de 5i02. Les « gouttes » de semi-conducteur (silicium et/ou germanium) forment des nano-/microparticules sur la surface de l'isolant. Cette méthode présente l'intérêt d'être compatible avec les critères de fabrication 30 CMOS car elle n'utilise pas, notamment, de métal, contrairement aux méthodes utilisant des microstructures mettant en oeuvre des plasmons de surface. En revanche, la méthode divulguée ne permet pas de contrôler a posteriori la fréquence de résonance des nano-/microparticules fabriquées car la taille et le matériau de ces particules sont fixés lors de la fabrication. 3039288 2 L'invention concerne également un photodétecteur. Les systèmes d'imagerie comportent généralement une matrice de photodétecteurs, par exemple de type CMOS ou jonction p-n, dont la bande spectrale de chacun des photodétecteurs est fixe. L'imagerie en couleur nécessite la détection indépendante de plusieurs bandes spectrales : des photodétecteurs d'une même matrice doivent alors comporter des filtres de bandes spectrales différentes. Les photodétecteurs réalisés de cette manière ne sont pas accordables a posteriori et leur fabrication nécessite des étapes technologiques additionnelles qui ne sont pas compatibles avec les critères de fabrication CMOS. L'invention vise à surmonter, complètement ou partiellement, au moins l'un des inconvénients précités de l'art antérieur. Un objet de l'invention permettant d'atteindre ce but est un filtre optique 15 comprenant: une pluralité de nano-/microparticules semi-conductrices, présentant des propriétés de résonance électromagnétique dans le domaine optique et proche infrarouge, agencées sur un plan, caractérisé en ce qu'il comprend en outre : une couche à indice optique électriquement ajustable disposée sur la 20 surface formée par lesdites nano-/microparticules et ledit plan; une première couche électriquement isolante disposée sur ladite couche à indice optique électriquement ajustable et une électrode disposée sur ladite première couche électriquement isolante. 25 Avantageusement, le filtre comprend une seconde couche électriquement isolante dont une face coïncide avec ledit plan, ladite seconde couche électriquement isolante étant en contact avec desdites nano/microparticules et la couche à indice optique électriquement ajustable. 30 Avantageusement, au moins une dite nano-/microparticule dudit filtre comporte un coeur semi-conducteur et une coquille semi-conductrice dont les propriétés électriques sont différentes et adaptées à former au moins une jonction choisie parmi une homojonction anisotype, une hétérojonction isotype et une hétérojonction anisotype. 3039288 3 Avantageusement, le filtre comporte au moins une coquille de matériau électriquement isolant dans lequel au moins une dite nano-/microparticule est entourée, au moins partiellement, d'une dite coquille de matériau électriquement 5 isolant. Avantageusement, au moins un matériau de ladite couche à indice optique électriquement ajustable dudit filtre est un matériau organique. 10 Avantageusement, le matériau de ladite couche à indice optique électriquement ajustable dudit filtre est choisi au moins parmi le poly(3,4- éthylènedioxythiophène), le polystyrène sulfonate de sodium, l'oxyde d'indium-étain, l'oxyde de zinc-aluminium, le poly(4,4-dioctylcyclopentadithiophene), le poly(methyl methacrylate) et des réseaux de nanotubes de carbone. Avantageusement, la taille et le matériau desdites nano-/microparticules dudit filtre sont adaptés à permettre une résonance desdites nano-/microparticules pour des longueurs d'onde d'excitation comprises entre 400 nm et 2,5 um. Avantageusement, le filtre comprend un premier circuit électrique connecté d'une part à une masse et d'autre part à ladite électrode, adapté à la polarisation de ladite couche à indice optique électriquement ajustable. Un autre objet de l'invention est une matrice de dits filtres. Avantageusement, au moins deux dits premiers circuits de la matrice de filtres sont connectés de manière à imposer le même potentiel entre ladite masse et chaque dite électrode. Avantageusement, au moins un dit premier circuit électrique de ladite matrice de filtres optiques est adapté à imposer un potentiel indépendant desdits autres premiers circuits électriques, à au moins une dite électrode. 3039288 4 Un autre objet de l'invention est un photodétecteur à jonction p-n, comportant un filtre disposé sur une couche choisie parmi une couche dopée n et une couche dopée p de ladite jonction p-n. 5 Avantageusement, le photodétecteur comprend un dit filtre optique, dont le matériau de ladite couche à indice optique électriquement ajustable est conducteur. Avantageusement, le photodétecteur comprend un second circuit 10 électrique, dont deux bornes sont connectées à ladite couche à indice électriquement ajustable, ledit second circuit électrique étant adapté à détecter des variations de courant électrique aux dites bornes. Un autre objet de l'invention est une matrice de dits photodétecteurs. 15 Avantageusement, au moins deux dits premiers circuits de la dite matrice de photodétecteurs sont connectés de manière à imposer le même potentiel entre ladite masse et chaque dite électrode. 20 Avantageusement, au moins un dit premier circuit électrique de ladite matrice de photodétecteurs est adapté à imposer un potentiel indépendant desdits autres premiers circuits électriques, à au moins une dite électrode. Un autre objet de l'invention est un procédé de fabrication d'un filtre 25 optique, d'un photodétecteur, d'une matrice de filtres optiques et/ou d'une matrice de photodétecteurs comportant au moins les étapes suivantes : a) démouillage d'au moins une couche de matériau semi-conducteur préalablement déposée sur une dite seconde couche électriquement isolante; 30 b) dépôt d'une dite couche à indice optique électriquement ajustable sur lesdits matériaux semi-conducteurs et isolant. 3039288 5 Avantageusement, le procédé comporte une étape initiale consistant à graver des motifs sur ladite couche d'au moins un dit matériau semi-conducteur, lesdits motifs contrôlant spatialement la formation de dites nano-/microparticules lors de l'étape a). 5 Avantageusement, on grave, dans le procédé, au moins une dite couche de matériau semi-conducteur avec une sonde ionique focalisée. Avantageusement, le procédé comprend une étape consistant à graver 10 au moins ladite couche à indice électriquement ajustable de manière à définir spatialement le(s)dit(s) filtre(s) optique(s), photodétecteur(s), matrice(s) de filtres optiques et/ou d'une matrice(s) de photodétecteurs. Un autre objet de l'invention est un procédé de filtrage optique par d'un 15 filtre optique, un photodétecteur, une matrice de filtres optiques et/ou une matrice de photodétecteurs, ledit procédé comportant au moins une étape consistant à ajuster la longueur d'onde de résonance desdites nano-/microparticules en pilotant le potentiel à la borne de ladite électrode. 20 La description suivante présente plusieurs exemples de réalisation du dispositif de l'invention : ces exemples ne sont pas limitatifs de la portée de l'invention. Ces exemples de réalisation présentent à la fois les caractéristiques essentielles de l'invention ainsi que des caractéristiques additionnelles liées aux modes de réalisation considérés. Par souci de clarté, les mêmes éléments porteront 25 les mêmes repères dans les différentes figures. Par « nanoparticule », on entend une particule dont au moins la plus petite des dimensions est nanométrique, c'est-à-dire comprise entre 0,1 nm et 100 nm. 30 Par « microparticule », on entend une particule dont au moins la plus petite des dimensions est micrométrique, c'est-à-dire comprise entre 0,1 lm et 100 3039288 6 Par « pixel », on entend au moins un élément choisi parmi un filtre et un photodétecteur d'une matrice dudit élément. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages, détails et 5 caractéristiques de celle-ci apparaîtront au cours de la description explicative qui suit, faite à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une photographie obtenue au moyen d'un microscope à balayage électronique d'une galette de silicium sur isolant, en vue de 10 dessus, après la formation de nano-/microparticules 1 ; la figure 2 est une photographie obtenue au moyen d'un microscope à balayage électronique haute résolution, en vue de dessus, d'une nano/microparticule 1 ; 15 - la figure 3 est une photographie obtenue au moyen d'un microscope électronique en transmission de la coupe d'une nano-/microparticule 1 ; - la figure 4 est une photographie obtenue au moyen d'un microscope 20 électronique en transmission de la coupe d'une nano-/microparticule 1 ; - la figure 5 illustre la correspondance entre différents motifs 11 de gravure et la distribution spatiale des nano-/microparticules 1 sur la couche d'isolant 3 ; 25 la figure 6 est un montage composé d'une image en microscopie optique de réseaux de nano-/microparticules 1 et de trois images en microscopie AFM indiquant des détails de ces réseaux ; - la figure 7 illustre les résonances électromagnétiques des nano- 30 /microparticules 1 ; la figure 8 illustre schématiquement un filtre optique 14 selon une réalisation de l'invention et une matrice 10 de filtres optiques selon une réalisation de l'invention ; 3039288 7 la figure 9 illustre l'ajustement de la fréquence de résonance des nano/microparticules 1 par imposition d'un potentiel à la couche à indice optique électriquement ajustable 5 ; 5 - la figure 10 illustre schématiquement une matrice 10 de filtres 14 et de photodétecteurs 15 selon des réalisations de l'invention ; - la figure 11 illustre schématiquement une matrice 10 de filtres 14 et de photodétecteurs 15 selon des réalisations de l'invention ; 10 - la figure 12 illustre une matrice de trois photodétecteurs 15 selon des réalisations de l'invention et - la figure 13 illustre une matrice de trois photodétecteurs selon des 15 réalisations de l'invention 15. La figure 1 est une photographie obtenue au moyen d'un microscope à balayage électronique d'une galette de silicium sur isolant (SOI), en vue de dessus, 20 après la formation de nano-/microparticules 1. Avantageusement, la méthode décrite par Abbarchi et al. peut être utilisée pour réaliser le réseau de nano/microparticules illustré par la figure 1. Une galette de silicium sur isolant est utilisée. Après un nettoyage des galettes de SOI, la couche d'oxyde natif du silicium peut être éliminée par gravure humide. Une couche épitaxiale de germanium peut être 25 déposée sur la couche de silicium de la galette (on peut par exemple déposer 18 monocouches de germanium). L'échantillon est cuit, par exemple entre 750 et 880°C sous vide poussé, par exemple entre 10-8 et 10-10 Torr, pendant, par exemple, 30 à 120 minutes. Ces conditions mènent au démouillage des couches semi-conductrices sur l'isolant 3. Dans la figure 1, la galette de SOI utilisée est 30 caractérisée par une épaisseur d'isolant (Si02) de 25 nm et une épaisseur de silicium de 12 nm avant démouillage. La photographie de la figure 1 illustre la formation de nano-/microparticules 1 formées par démouillage de la couche de silicium et de la couche de germanium par ce procédé. 3039288 8 D'autre méthodes de réalisation de nano-/microparticules 1 semiconductrices peuvent être utilisées. Par exemple, Proust et al. (Proust, J., Bedu, F., Chenot, S., Soumahoro, I., Ozerov, I., Gallas, B., ... & Bonod, N., 2015, Chemical Alkaline Etching of Silicon Mie Particles, Advanced Optical Materials) divulguent une 5 méthode de lithographie chimique sélective pour des couches épaisses (par exemple 100 nm) de silicium sur isolant. On peut aussi utiliser l'auto-assemblage colloïdale (Garin, M., Fenollosa, R., Alcubilla, R., Shi, L., Marsal, L. F., & Meseguer, F., 2014, All-silicon spherical-Mie-resonator photodiode with spectral response in the infrared region. Nature communications, 5), l'impression nanométrique 10 combinée à la gravure ionique (Spinelli, P., Verschuuren, M. A., & Polman, A., 2012, Broadband omnidirectional antireflection coating based on subwavelength surface Mie resonators, Nature communications, 3, 692) ou l'ablation laser (Kuznetsov, A. I., Miroshnichenko, A. E., Fu, Y. H., Zhang, J., & Luk'yanchuk, B., 2012, Magnetic light. Scientific reports, 2). 15 La figure 2 est une photographie obtenue au moyen d'un microscope à balayage électronique à haute résolution, en vue de dessus, d'une nano/microparticule 1. Cette nano-/microparticule 1 est réalisée selon la méthode décrite dans la figure 1. Certaines des faces correspondant aux plans cristallographiques 20 (311) sont indiquées par les cercles blancs en pointillés et par les flèches blanches. De manière générale, la méthode décrite dans la figure 1 et la méthode décrite par Proust et al. permettent avantageusement la fabrication de nano-/microparticules 1 dont la structure est cristalline. 25 La figure 3 est une photographie obtenue au moyen d'un microscope électronique en transmission de la coupe d'une nano-/microparticule 1. Cette nano/microparticule est réalisée selon la méthode décrite dans la figure 1. Le coeur semiconducteur 19 de la particule 1 est en silicium tandis que sa coquille semiconductrice 20 est en alliage Si07Ge03 La formation d'une coquille est possible 30 grâce à la superposition des couches de silicium et de germanium préalable au démouillage. D'une manière plus générale, les nano-microparticules 1 des réalisations de l'invention peuvent comporter un coeur semi-conducteur 19 et une coquille semi-conductrice 20 dont les propriétés électriques sont différentes et 3039288 9 adaptées à former au moins une jonction électrique choisie parmi une homojonction anisotype, une hétérojonction isotype et une hétérojonction anisotype. La figure 4 illustre la structure d'une nano-microparticule 1. Le panneau 5 A de la figure 4 est une photographie obtenue au moyen d'un microscope électronique en transmission de la coupe d'une nano-/microparticule 1. Dans cette réalisation de l'invention, la nano-/microparticule 1 comporte un coeur semiconducteur 19 en silicium et une coquille semi-conductrice 20 en alliage de silicium et de germanium. La nano-/microparticule 1 est entourée de matériau isolant, en 10 l'occurrence de dioxyde de silicium : sur sa face inférieure par une seconde couche électriquement isolante 3 et sur sa surface supérieure par une coquille partielle de matériau électriquement isolant 18. Dans des réalisations de l'invention, comprenant la réalisation décrite dans la figure 4, une jonction MIS (acronyme de Metal Insulator Semiconductor) est réalisée : le matériau de la couche à indice optique 15 électriquement ajustable 5 est le platine ; il est métallique et conducteur. L'isolant est réalisé par la coquille de matériau électriquement isolant 18 en silice et le semiconducteur est réalisé par la nano-/microparticule 1. de la figure 4 illustre une transformée de fourrier effectuée au moyen d'une photographie à résolution atomique (non montrée) du coeur 19. Cette transformée de Fourier confirme la 20 cristallinité des nano-/microparticules 1. Le panneau B de la figure 4 est un montage de trois photographies des nano-/microparticules 1, obtenues au moyen d'analyses dispersives en énergie (spectroscopie EDX). De gauche à droite, les niveaux de gris les plus clairs 25 montrent respectivement la présence de germanium, de silicium et de dioxyde de silicium. La figure 5 illustre la correspondance entre différents motifs 11 de gravure et la distribution spatiale de la ou des nano-/microparticules 1 sur la couche 30 d'isolant 3. Différents motifs peuvent être gravés sur une galette de SOI avant de réaliser les nano-/microparticules utilisant la méthode décrite dans la figure 1. Ces gravures peuvent être réalisées par une sonde ionique focalisée (FIB, par exemple en utilisant une sonde Tescan LYRA 1 XMH dual-beam). La colonne de gauche présente des motifs 11 utilisés pour la gravure FIB. La colonne de droite présente, à 3039288 10 la même échelle, des images en microscopie optique en champ sombre, dont chaque côté de l'image représente 4 iim. Les images de la colonne de droite illustrent la distribution spatiale des nano-/microparticules 1 formées en utilisant la méthode décrite dans la figure 1 précédée de la gravure des motifs 11 5 correspondants. La gravure de motifs permet de créer de manière contrôlée des défauts sur la couche ou l'empilement de couches de semi-conducteurs avant leur démouillage. Ces défauts permettent de contrôler la nucléation ou la formation d'instabilités de type Rayleigh et d'aboutir à la formation des nano-/microstructures 1. La gravure de différents motifs permet de réaliser un démouillage assisté, en 10 opposition au démouillage spontané réalisé sans gravure. La figure 6 est un montage composé d'une image en microscopie optique de réseaux de nano-/microparticules 1 et de trois images en microscopie AFM, en encarts, indiquant des détails de ces réseaux. Les réseaux de particules 1 15 sont réalisés par la méthode décrite dans la figure 5, comprenant une étape de gravure de motifs 11 suivie d'une étape de démouillage de la ou des couches semiconductrices. De gauche à droite de l'image, le pas de l'espacement centre à centre entre particules 1 d'un réseau est respectivement de 500 nm, 750 nm et 1000 nm. Le réseau de droite illustre une distribution bimodale des nano-/microparticules 1, 20 alternant un pas de 750 nm et de 1000 nm entre les centres des différentes nano/microparticules 1 selon la direction allant de bas en haut de l'image. La figure 7 illustre les résonances électromagnétiques des nano/microparticules 1. Le panneau A de la figure 6 illustre un exemple du spectre de 25 diffusion par fluorescence en champ sombre d'une nanoparticule 1 unique réalisée selon la méthode décrite dans la figure 5. Deux résonances en diffusion, MR et ER sont visibles. Le panneau B de la figure 6 illustre des simulations réalisées selon la méthode des éléments finis de l'intensité électrique 1E12 et de l'intensité magnétique 1B12 au voisinage et dans une nanoparticule 1. Dans les simulations présentées, la 30 largeur de la nanoparticule est de 356 nm et sa hauteur est de 65 nm. Les simulations prennent en compte une nanoparticule 1 disposée sur une couche d'isolant 3 et entourée sur le reste de sa surface par de l'air 6. Des résultats des simulations sont illustrés pour le mode de résonance MR (images du haut) et le mode de résonance ER (images du bas). Les simulations selon les modes ER et MR 3039288 11 sont réalisées en considérant une excitation par une onde plane inclinée de 700 par rapport au plan formé par la surface de la couche d'isolant et suivant une rotation par rapport à un axe compris dans le plan de la coupe illustrée. Dans le cas d'une résonance en mode MR, la nanoparticule 1 présente deux maxima spatiaux 5 d'intensité 1E12 et un maximum spatial d'intensité 1H12 en son centre. Ces caractéristiques indiquent la dominance d'un mode MR magnétique dipolaire. Dans le cas d'une résonance en mode ER, la nanoparticule 1 présente un maximum spatial d'intensité 1E12 en son centre et deux maxima spatiaux d'intensité 1H12. Ces caractéristiques indiquent la dominance d'un mode de résonance électrique 10 dipolaire. La figure 8 illustre schématiquement un filtre optique 14 selon une réalisation de l'invention et une matrice 10 de filtres optiques 14 selon une réalisation de l'invention. Le panneau A de la figure 8 illustre schématiquement une 15 vue de coupe d'un filtre 14 selon une réalisation de l'invention, et le panneau B de la figure 8 présente une matrice 10 de trois filtres 14 selon une réalisation de l'invention. Dans le panneau A, une pluralité de nano-/microparticules 1 sont agencées à la surface d'un plan (fictif) 22. Dans une réalisation de l'invention, les nano-/microparticules 1 sont réalisées en silicium, en germanium, dans un alliage 20 de silicium et de germanium, ou plus généralement en matériau(x) semiconducteur(s), ou dans un (des) matériau(x) diélectrique dont l'indice optique est supérieur à 2,5 et préférentiellement supérieur à 3. Avantageusement, dans la réalisation illustrée dans la figure 8, le filtre 25 comporte une seconde couche électriquement isolante 3. La face supérieure de la couche 3 coïncide avec le plan 22. La couche 3 est alors en contact avec les nano/microparticules 1. Cette couche 3 peut être par exemple réalisée en Si02. D'autres types de matériaux isolants peuvent être utilisés. La seconde couche isolante 3 peut être agencée sur un substrat 2 qui peut avantageusement comporter un 30 transducteur optoélectronique, comme un photodétecteur ou une diode électroluminescente. Les nano-/microparticules 1 de réalisation de l'invention décrite en figure 8 peuvent être fabriquées en utilisant le procédé décrit par Abbarchi et aL 3039288 12 La surface formée par le plan 22 et les nano-/microparticules 1 est recouverte d'une couche à indice optique électriquement ajustable 5. Avantageusement, dans une réalisation de l'invention décrite précédemment comportant une seconde couche électriquement isolante 3, le plan 22 coïncide avec 5 une des faces de la couche 3: l'ensemble formé par la couche 3 et par les nano/microparticules 1 est recouvert d'une couche à indice optique électriquement ajustable 5. Dans d'autres réalisations de l'invention, une face d'un substrat peut coïncider avec le plan 22 ; la couche à indice optique électriquement ajustable 5 recouvre alors la surface formée par la face supérieure du substrat et les nana-10 /microparticules 1. Le matériau de cette couche est considéré « à indice optique électriquement ajustable » quand la partie réelle de son indice de réfraction peut être modifiée par la variation d'un champ électrique ou d'un courant électrique 15 appliqué au matériau. Cette propriété peut provenir de l'injection de porteurs de charges, ou d'autres effets, comme par exemple l'effet Kerr, l'effet Pockels, l'électroabsorption ou l'effet Franz-Keldysh. D'autres effets peuvent aussi être considérés lors de l'utilisation de polymères comme le gonflage et l'effondrement électrostatique ou la diffusion contrôlée d'ions au sein du ou des polymères. Dans 20 des réalisations de l'invention, le ou les matériaux de cette couche peuvent être choisis parmi de l'oxyde d'indium-étain (ITO), de l'oxyde de zinc-aluminium, des réseaux de nanotubes de carbone, ou un matériau organique tel que le poly(3,4- éthylènedioxythiophène) (PEDOT), le poly(4,4-dioctylcyclopentadithiophene), le polystyrène sulfonate de sodium (PSS) et le poly(methyl methacrylate) (PMMA). On 25 peut aussi utiliser une couche de cristaux liquides associée à une ou plusieurs couches de polymères d'alignement (par exemple du polyvinyl acetate) pour réaliser une couche à indice optique électriquement ajustable 5. Une méthode d'ajustement thermique de la résonance de nano-/microparticules utilisant de tels cristaux liquides est par exemple présentée dans Sautter, J., Staude, I., Decker, M., Rusak, E., 30 Neshev, D. N., Brener, I., & Kivshar, Y. S., 2015, Active Tuning of All-Dielectric Metasurfaces. Cette méthode présente les défauts de nécessiter plusieurs couches pour permettre d'initier un alignement adéquat des cristaux liquides en phase nématique et de permettre un ajustement sur une gamme de longueurs d'onde très restreinte (sensiblement 100 nm dans les proches infrarouges). Avantageusement, 3039288 13 au moins un matériau de la couche à indice optique électriquement ajustable 5 est un matériau organique. Avantageusement, le matériau de la couche 5 peut être un mélange de PEDOT et de PSS. De manière générale, le ou les matériaux de la couche à indice optique électriquement ajustable 5 sont préférentiellement solides : 5 ils peuvent être par exemple amorphes ou cristallins. Ils peuvent sinon par exemple comporter une phase liquide. Différentes méthodes peuvent être utilisées pour déposer la couche à indice optique électriquement ajustable 5, telles que la pulvérisation cathodique pour 10 des matériaux métalliques, ou l'enduction centrifuge (spin coating en anglais) pour des matériaux organiques. Dans cette réalisation de l'invention, la couche à indice optique électriquement ajustable 5 est sensiblement transparente. 15 La couche à indice optique électriquement ajustable 5 est recouverte par une première couche électriquement isolante 8. Cette couche 8 peut être réalisée en Si02, par exemple par une méthode de déposition chimique en phase vapeur assistée par plasma (PE-CVD), par oxydation thermique rapide (RTP) ou plus 20 généralement par d'autres méthodes d'oxydations si la couche à indice optique électriquement ajustable 5 y est compatible. La première couche isolante 8 est recouverte par une couche de matériau électriquement conducteur, soit une électrode 7. Dans les différentes 25 réalisations de l'invention, l'électrode est sensiblement transparente. Elle peut par exemple être réalisée en or par évaporation, dans le cas d'une couverture de larges surfaces, ou par injection de gaz assistée par FIB pour la réalisation de circuiteries précises. L'électrode 7 peut également être réalisée en ITO. 30 Une gravure peut être effectuée sur le filtre 14 décrit précédemment, par exemple par FIB ou par rayon d'électrons (E-beam), sur les différentes couches situées sur la seconde couche isolante 3. Cette gravure peut permettre de délimiter spatialement une pluralité de filtres 14, soit différents pixels, et ainsi de former une matrice 10 de filtres 14. 3039288 14 Le panneau B de la figure 8 présente une matrice 10 de trois filtres 14, (ou trois pixels), après une gravure de définition des pixels décrite au paragraphe précédent. 5 La figure 9 illustre l'ajustement de la fréquence de résonance des nano/microparticules 1 par imposition d'un potentiel à la couche à indice optique électriquement ajustable 5. Le panneau A de la figure 9 illustre une réalisation de l'invention dans laquelle un premier circuit 13 est connecté d'une part à la masse 10 (substrat 2 dans cette réalisation) et d'autre part à l'électrode 7 du dispositif décrit dans le panneau A de la figure 7. Ce premier circuit permet d'imposer une différence de potentiel contrôlée entre les deux faces supérieure et inférieure de la couche à indice optique électriquement ajustable 5. Dans cette réalisation de l'invention, les nano-/microparticules 1 ont des tailles différentes et la couche à 15 indice optique électriquement ajustable 5 est un mélange de PEDOT et de PSS. Le panneau B de la figure 9 illustre des photographies de diffusion en champ sombre des nano-/microparticules 1 pour différents potentiels appliqués par le premier circuit 13. Chaque photographie illustre un champ de 2 lm de côté. 20 Trois séries d'images sont illustrées. Chacune d'entre elles présente, de haut en bas des canaux de couleurs différentes, et de gauche à droite, des potentiels appliqués à la couche à indice optique électriquement ajustable 5 différents. Les canaux de couleur sont rouge (R), vert (G) et bleu (B). De gauche à droite, les images correspondent à une séquence de potentiels imposés allant de 0 à 30 V 25 puis à un potentiel de 0 V. L'observation de l'intensité lumineuse du canal R de la première série permet par exemple de mesurer une diminution de l'intensité lumineuse diffusée par la nano-/microparticule 1 centrale quand des potentiels de 0 V à 30 V sont 30 appliqués, puis une augmentation de cette intensité quand le potentiel appliqué revient à 0 V. De manière complémentaire, l'observation de l'intensité lumineuse du canal G de la première série permet de mesurer une augmentation de l'intensité de diffusion de la nano-/microparticule 1 centrale quand des potentiels de 0 V à 30 V sont appliqués, puis une diminution de cette intensité quand le potentiel appliqué 3039288 15 revient à 0 V. Ces variations se traduisent, en considérant les trois canaux de couleurs, par une variation de la couleur observée de la nano-/microparticule 1 centrale : de 0 V à 30 V, la couleur émise par la nano-/microparticule 1 varie d'une dominante rouge à une dominante verte et revient à une dominante rouge quand le 5 potentiel de 0 V est imposé. Les nano-/microparticules 1 des deux autres séries présentent des comportements similaires. Cet exemple de réalisation de l'invention permet d'illustrer l'ajustement de la fréquence de résonance de différentes nano/microparticules 1 dans le spectre du visible par l'application d'un potentiel électrique variable par le premier circuit 13. Dans d'autres réalisations de l'invention, 10 l'ajustement de la résonance des nano-/microparticules 1 peut être effectué pour des longueurs d'onde du proche infrarouge, par exemple pour des longueurs d'onde comprises dans une gamme allant de 800 nm à 2,5 L'invention concerne également des photodétecteurs 15 basés sur de 15 tels filtres 14, tirants parti du caractère sélectif et accordable du spectre lumineux des filtres 14. Un filtre14 selon l'invention peut être disposé sur un photodétecteur conventionnel, par exemple un pixel d'un capteur matriciel CCD ou CMOS, ou servir lui-même de photodétecteur. 20 La figure 10 illustre schématiquement une matrice 10 de photodétecteurs 15 réalisés au moyen de filtres 14 selon des réalisations de l'invention. La matrice de filtres de la réalisation illustrée en figure 10 peut être fabriquée par les méthodes présentées lors de la description des figures précédentes. Dans une réalisation de l'invention, chaque filtre 14 comporte une 25 pluralité de nano-/microparticules 1. Les nano-/microparticules 1 d'un même filtre 14 sont toutes sensiblement de la même taille, et sont de tailles différentes selon les filtres 14 de la matrice 10. Ainsi, la couleur entre des filtres 14 d'une matrice 10 peut varier en fonction d'une combinaison de deux facteurs indépendants : la taille des nano-/microparticules 1 et l'indice optique de la couche 5 de chaque filtre, imposé 30 par la ou les polarisations desdites couches 5. Le matériau de la couche à indice optique électriquement ajustable 5, d'indice optique noté n, peut être conducteur ou semi-conducteur. Il peut être 3039288 16 adapté à créer, en association avec des nano-/microparticules 1, des charges lors de la résonance électromagnétique desdites nano-/microparticules 1 à leur interface. On peut par exemple utiliser un mélange de PSS-PEDOT pour cette réalisation de l'invention : une variation de champ électromagnétique dans les nano- 5 /microparticules 1 permet la formation des charges dans le dispositif et leurs transports vers, par exemple, un second circuit électrique 9. Ces charges peuvent être aussi créées à la jonction formée entre le semi-conducteur d'une particule 1 et par le contact électrique formé par le matériau 10 de la couche à indice optique électriquement ajustable 5. Dans des réalisations de l'invention, la jonction entre les nano-/microparticules 1 et la couche à indice optique électriquement ajustable 5 peut être de type métal-semi-conducteur (comportement d'une barrière de Schottky), de type p-n ou de type métal-isolant-semi-conducteur (MIS). 15 Les jonctions de types p-n peuvent être réalisées en utilisant des nano/microparticules fabriquées selon la méthode décrite dans Abbarchi et al. et en utilisant par exemple avant démouillage une couche de silicium sur laquelle est disposée une couche épitaxiale de Germanium dopée par exemple avec de 20 l'Antimoine et/ou du Bore. Après démouillage, les nano-microparticules 1 formées peuvent comporter une coquille semi-conductrice 20 de composition SixGe(1_x) (x étant la proportion de Silicium) autour du coeur de la particule comportant du Silicium. Un exemple d'une telle nano-/microparticule est illustré dans la figure 2. 25 Dans d'autres réalisations de l'invention, des jonctions de type Schottky peuvent être réalisées à l'interface entre les particules 1 et la couche 5. La figure 4 décrit par exemple une jonction de type MIS entre la couche à indice optique électriquement ajustable 5 et la nano-/microparticule 1. L'épaisseur de la coquille de matériau électriquement isolant 18 peut être réduite de manière à être inférieure à 30 10 nm et préférentiellement à 5 nm pour permettre de transférer des charges au travers du matériau isolant par effet tunnel. La réduction de cette épaisseur peut être réalisée par gravure isotrope de la silice par exemple. 3039288 17 La figure 11 illustre une matrice de trois photodétecteurs 15, chaque détecteur comportant un filtre 14 relié à un second circuit électrique 9 par la couche à indice optique électriquement ajustable 5, dans le cas de la réalisation décrite 5 précédemment. Les charges créées par la résonance des nano-/microparticules 1 , peuvent être détectées par un second circuit électrique. Cette détection peut-être réalisée en deux étapes. Une première étape peut consister à illuminer les nano/microparticules 1, entraînant le chargement d'une capacité quand l'interrupteur du second circuit 9 est ouvert. Une seconde étape peut consister à fermer l'interrupteur 10 du second circuit et de la lecture de la charge accumulée dans la capacité par un ampèremètre (Ai, A2 ou A3 sur la figure 9) ou un oscilloscope par exemple, par intégration de charge par exemple. Dans une réalisation de l'invention, un premier circuit électrique 13 peut 15 relier au moins deux filtres 14 et/ou deux photodétecteurs 15 de manière à imposer le même potentiel Vo entre une masse électrique et les électrodes 7 de chaque filtre 14 et/ou détecteur 15 relié au premier circuit. Avantageusement, le premier circuit peut être relié à l'ensemble des filtres 14 et/ou photodétecteurs 15 de la matrice. Ces exemples permettent de travailler à une polarisation constante de la couche à 20 indice optique électriquement ajustable 5 d'une partie ou de l'ensemble des filtres et/ou des photodétecteurs. La figure 11 illustre schématiquement une matrice 10 de filtres 14 et de photodétecteurs 15 selon des réalisations de l'invention. Dans une réalisation de 25 l'invention, une partie des nano-/microparticules 1, ou avantageusement l'ensemble des nano-/microparticules 1 ont la même taille. Ces nano-/microparticules 1 sont illustrées par des lobes noirs sur la figure 10. Dans cette réalisation de l'invention, chacun des filtres 14 est relié à un premier circuit électrique 13 par l'électrode 7 du filtre. Chacun des filtres peut être polarisé en imposant un potentiel indépendant des 30 autres à l'électrode 7 d'un filtre : dans la figure 10, le potentiel V1 est imposé à l'électrode du filtre de droite, le potentiel V2 est imposé à l'électrode du filtre du milieu et le potentiel V3 est imposé à l'électrode du filtre de gauche. Respectivement, les indices optiques des filtres, nl, n2 et n3, sont différents. Comme décrit en figure 8, la polarisation du filtre permet d'ajuster la fréquence de résonance 3039288 18 du filtre pour des nano-/microparticules données. Dans le cas de la figure 11, les nano-/microparticules sont de tailles sensiblement égales et on peut ajuster chacun des filtres 14 à des fréquences de résonance différentes en appliquant des potentiels différents. L'application de potentiels différents permet de réaliser des 5 filtres de couleurs différentes. Dans d'autres réalisations de l'invention, un premier circuit électrique 13 peut être relié à une partie des filtres 14 de la matrice de manière à imposer un potentiel indépendant des autres filtres 14 de la matrice. La réalisation de l'invention illustrée en figure 11 comporte trois 10 photodétecteurs, chaque photodétecteur comprenant un filtre 14 et un second circuit 9. Comme décrit précédemment, l'imposition de potentiels différents par les premiers circuits 13 permet d'obtenir des filtres 14 de couleurs différentes. On peut alors détecter l'intensité lumineuse pour des couleurs différentes en imposant des potentiels V1, V2 et V3 différents au moyen des premiers circuits, et en détectant les 15 charges produites par une exposition lumineuse avec les seconds circuits 9. Dans une autre réalisation de l'invention, un premier circuit électrique 13 peut être relié à une partie des photodétecteurs 15 de la matrice 10 de manière à imposer un potentiel indépendant des autres photodétecteurs 15 de la matrice. 20 Dans une réalisation de l'invention, on peut filtrer une lumière incidente en imposant un potentiel contrôlé à un ou plusieurs filtres, compris dans des photodétecteurs. Lors du filtrage, le ou les potentiels imposés à des électrodes 7 d'une matrice 10 sont pilotés par une unité de traitement de manière à filtrer la lumière à la ou aux fréquences de résonance paramétrées par un utilisateur. 25 La figure 12 illustre une matrice de trois photodétecteurs 15 selon des réalisations de l'invention. Dans ces réalisations de l'invention, les différents filtres 14 ne comportent pas de seconde couche électriquement isolante 3 ; ils sont 30 fabriqués selon le procédé décrit dans Proust et al. Chacun des filtres 14 est inclus dans un photodétecteur à jonction p-n : le plan 22 sépare dans cette réalisation de l'invention un filtre 14 d'une couche de matériau semi-conducteur dopée p 16 de la photodiode à jonction p-n. Plus généralement, chacun des filtres 14 peut être disposé sur une couche dopée p 16 ou sur une couche dopée n 17 de la jonction p- 3039288 19 n. De manière similaire au circuit décrit en figure 10, un premier circuit électrique 13 peut relier au moins deux filtres 14 et/ou deux photodétecteurs 15 de manière à imposer le même potentiel Vo entre une masse électrique et les électrodes 7 de chaque filtre 14 et/ou détecteur 15 relié au premier circuit. Avantageusement, le 5 premier circuit peut être relié à l'ensemble des filtres 14 et/ou photodétecteurs 15 de la matrice. Dans cette réalisation de l'invention, une borne d'un troisième circuit 23 est connectée à la couche dopée p 16 d'une jonction p-n d'un photodétecteur et une 10 autre borne d'un troisième circuit 23 est connectée à la couche dopée n 17 d'une jonction p-n du même photodétecteur. Le troisième circuit 23 permet la récupération des charges créées lors d'une illumination de la jonction p-n transmise par le filtre 14. Les pointillés verticaux séparant deux pixels schématisent une séparation électrique entre les différentes jonctions p-n correspondant aux différents pixels de is la matrice. La réalisation de l'invention illustrée dans la figure 12, dont chacun des pixels est polarisé par Vo est typiquement adaptée à une matrice dans laquelle la différence de couleur des filtres est en partie due à la présence de nano- 20 /microparticules 1 sensiblement de même taille pour un pixel considéré mais de tailles différentes pour deux pixels considérés de couleurs différentes. La figure 13 illustre une matrice de trois photodétecteurs 15 selon des réalisations de l'invention. Dans ces réalisations de l'invention, les différents filtres 25 14 ne comportent pas de seconde couche électriquement isolante 3 ; ils sont fabriqués selon le procédé décrit dans Proust et al. Chacun des filtres 14 est inclus dans un photodétecteur à jonction p-n : le plan 22 sépare dans cette réalisation de l'invention un filtre 14 d'une couche de matériau semi-conducteur dopée p 16 de la photodiode à jonction p-n. Plus généralement, chacun des filtres 14 peut être 30 disposé sur une couche dopée p 16 ou sur une couche dopée n 17 de la jonction p-n. De manière similaire au circuit décrit en figure 11, chacun des filtres 14 est relié à un premier circuit électrique 13 par l'électrode 7 du filtre. Chacun des filtres peut être polarisé en imposant un potentiel indépendant des autres à l'électrode 7 d'un filtre : dans la figure 13, le potentiel V1 est imposé à l'électrode du filtre de gauche, 3039288 20 le potentiel V2 est imposé à l'électrode du filtre du milieu et le potentiel V3 est imposé à l'électrode du filtre de droite. Respectivement, les indices optiques des filtres, nl, n2 et n3, sont différents. Comme décrit en figure 8, la polarisation du filtre permet d'ajuster la fréquence de résonance du filtre pour des nano-/microparticules 5 données. Dans le cas de la figure 13, les nano-/microparticules sont de tailles sensiblement égales et on peut ajuster chacun des filtres 14 à des fréquences de résonance différentes en appliquant des potentiels différents. L'application de potentiels différents permet de réaliser des filtres de couleurs différentes. Dans d'autres réalisations de l'invention, un premier circuit électrique 13 peut être relié à 10 une partie des filtres 14 de la matrice de manière à imposer un potentiel indépendant des autres filtres 14 de la matrice. Dans cette réalisation de l'invention, une borne d'un troisième circuit 23 est connectée à la couche dopée p 16 d'une jonction p-n d'un photodétecteur et une 15 autre borne d'un troisième circuit 23 est connectée à la couche dopée n 17 d'une jonction p-n d'un photodétecteur. Le troisième circuit 23 permet la récupération des charges créées lors d'une illumination de la jonction p-n transmise par le filtre 14. Les pointillés verticaux séparant deux pixels schématisent une séparation électrique entre les différentes jonctions p-n correspondant aux différents pixels de la matrice. 20 REVENDICATIONS1. Filtre optique (14) comprenant : - une pluralité de nano-/microparticules (1) semi-conductrices, présentant des propriétés de résonance électromagnétique dans le domaine optique et proche infrarouge, agencées sur un plan (22), caractérisé en ce qu'il comprend en outre : - une couche à indice optique électriquement ajustable (5) disposée sur la surface formée par lesdites nano-/microparticules (1) et ledit plan (22); une première couche électriquement isolante (8) disposée sur ladite couche à indice optique électriquement ajustable (5) et - une électrode (7) disposée sur ladite première couche électriquement isolante. 2. Filtre selon la revendication précédente comprenant une seconde couche électriquement isolante (3) dont une face coïncide avec ledit plan (22), ladite seconde couche électriquement isolante étant en contact avec desdites nano/microparticules (1) et la couche à indice optique électriquement ajustable (5). 3. Filtre selon l'une des revendications précédentes dans lequel au moins une dite nano-/microparticule (1) comporte un coeur semi-conducteur (19) et une coquille semi-conductrice (20) dont les propriétés électriques sont différentes et adaptées à former au moins une jonction choisie parmi une homojonction anisotype, une hétérojonction isotype et une hétérojonction anisotype. 4. Filtre selon l'une des revendications précédentes comportant au moins une coquille de matériau électriquement isolant (18) dans lequel au moins une dite nano-/microparticule (1) est entourée, au moins partiellement, d'une dite coquille de matériau électriquement isolant (18). 5. Filtre optique selon la revendication précédente dans lequel au moins un matériau de ladite couche à indice optique électriquement ajustable (5) est un matériau organique. 3039288 22 6. Filtre optique selon la revendication 1 dans lequel le matériau de ladite couche à indice optique électriquement ajustable (5) est choisi au moins parmi le poly(3,4-éthylènedioxythiophène), le polystyrène sulfonate de sodium, l'oxyde d'indium-étain, l'oxyde de zinc-aluminium, le poly(4,4- 5 dioctylcyclopentadithiophene), le poly(methyl methacrylate) et des réseaux de nanotubes de carbone. 7. Filtre optique selon l'une des revendications précédentes dont la taille et le matériau desdites nano-/microparticules (1) sont adaptés à permettre une 10 résonance desdites nano-/microparticules (1) pour des longueurs d'onde d'excitation comprises entre 400 nm et 2,5 lm. 8. Filtre optique selon l'une des revendications précédentes comprenant un premier circuit électrique (13) connecté d'une part à une masse et d'autre part à 15 ladite électrode (7), adapté à la polarisation de ladite couche à indice optique électriquement ajustable (5). 9. Matrice (10) de filtres optiques selon l'une des revendications 1 à 8. 20 10. Matrice de filtres optiques selon la revendication 8 dans laquelle au moins deux dits premiers circuits (13) sont connectés de manière à imposer le même potentiel entre ladite masse et chaque dite électrode (7). 11. Matrice de filtres optiques selon l'une des revendications 9 et 10 dans 25 laquelle au moins un dit premier circuit électrique (13) est adapté à imposer un potentiel indépendant desdits autres premiers circuits électriques (13), à au moins une dite électrode (7). 12. Photodétecteur à jonction p-n (21), comportant un filtre selon l'une des 30 revendications 1 à 8, dont ledit filtre est disposé sur une couche choisie parmi une couche dopée n et une couche dopée p de ladite jonction p-n. 3039288 23 13. Photodétecteur (15) comprenant un filtre optique selon l'une des revendications précédentes, dont le matériau de ladite couche à indice optique électriquement ajustable (5) est conducteur. 5 14. Photodétecteur selon la revendication précédente, comprenant un second circuit électrique (9), dont deux bornes sont connectées à ladite couche à indice électriquement ajustable (5), ledit second circuit électrique (9) étant adapté à détecter des variations de courant électrique aux dites bornes. 10 15. Matrice de dits photodétecteurs (15) selon l'une des revendications 12 à 14. 16. Matrice de photodétecteurs (15) selon la revendication précédente dans laquelle au moins deux dits premiers circuits (13) sont connectés de manière à 15 imposer le même potentiel entre ladite masse et chaque dite électrode (7). 17. Matrice de photodétecteurs (15) selon l'une des revendications 15 et 16 dans laquelle au moins un dit premier circuit électrique (13) est adapté à imposer un potentiel indépendant desdits autres premiers circuits électriques 20 (13), à au moins une dite électrode (7). 18. Procédé de fabrication d'un dispositif selon l'une des revendications précédentes comportant au moins les étapes suivantes : 25 a) démouillage d'au moins une couche de matériau semi-conducteur préalablement déposée sur une dite seconde couche électriquement isolante (3) ; b) dépôt d'une dite couche à indice optique électriquement ajustable (5) sur 30 lesdits matériaux semi-conducteurs et isolant. 19. Procédé selon la revendication précédente comportant une étape initiale consistant à graver des motifs (11) sur ladite couche d'au moins un dit matériau 3039288 24 semi-conducteur, lesdits motifs (11) contrôlant spatialement la formation de dites nano-/microparticules (1) lors de l'étape a). 20. Procédé selon l'une des revendications 18 et 19 dans lequel on grave au 5 moins une dite couche de matériau semi-conducteur avec une sonde ionique focalisée. 21. Procédé selon l'une des revendications 18 à 20 comprenant une étape consistant à graver au moins ladite couche à indice électriquement ajustable (5) 10 de manière à définir spatialement lesdits dispositifs selon l'une des revendications 1 à 8 et 12 à 14. 22. Procédé de filtrage optique par un dispositif selon l'une des revendications 1 à 17, ledit procédé comportant au moins une étape consistant à ajuster la 15 longueur d'onde de résonance desdites nano-/microparticules (1) en pilotant le potentiel à la borne de ladite électrode (7).