Brevet FR3150902A1 — publié le 20250110

On propose selon l’invention un ensemble de deux microcircuits électroniques assemblés l’un à l’autre en réalisant un ensemble de couplages électriques entre des points de connexion homologues des deux microcircuits, un premier microcircuit étant un microcircuit transducteur avec au moins un élément de transduction photoélectrique par accumulation de charges, et le deuxième microcircuit étant un microcircuit de lecture avec au moins un élément de lecture des charges électriques générées par un élément de transduction photoélectrique respectif, et les points de connexion comprenant des éléments surfaciques en vis-à-vis séparés par un diélectrique, le couplage entre les deux circuits étant un couplage capacitif. Application notamment à l’hybridation entre deux circuits matriciels, l’un de transduction et l’un de lecture, réalisés dans des technologies différentes. Fig. 3 Structure d’interconnexion entre microcircuits La présente invention concerne d’une façon générale les circuits hybrides, et en particulier un nouvelle approche de couplage électrique entre deux circuits réalisés dans des technologies différentes et/ou nécessitant d’être assemblés par superposition après leur fabrication. Pour prendre un exemple pratique, un capteur matriciel est composé de pixels contenant essentiellement un élément de transduction et un circuit de lecture local. L’élément de transduction et le circuit de lecture local peuvent être soit réalisés sur un même substrat soit sur deux substrats différents. La réalisation des éléments de transduction et des circuits de lecture sur deux substrats différents est dictée typiquement par des questions de compatibilité et d’optimisation de leur réalisation. Aujourd’hui les circuits de lecture sont réalisés en technologie C-MOS sur un substrat silicium, tandis que les éléments de transduction peuvent être réalisés selon des techniques bien plus variées. Les éléments de transduction peuvent par exemple être réalisés sur substrat en silicium à l’aide d’un procédé de fabrication hautement optimisé pour la transduction. Ils peuvent alternativement être réalisés avec des matériaux semi-conducteurs moins courants, par exemple des semi-conducteurs de la famille III-V pour des longueurs d’onde dans le domaine infrarouge. On citera notamment ici les substrats InGaAs pour des applications dans l’infrarouge proche en particulier pour des capteurs SWIR (pour « Short Wave InfraRed » en anglais), les substrats InSb pour des cpaterus dans l’infrarouge moyen (MWIR pour « Middle Wave InfraRed), et middle wave infrared), tellurure de cadmium et de mercure (MCT) pour des applications de capteurs LWIR (« Long Wave InfraRed » en anglais, ou encore CdTe pour la détection des rayons X. Un tel capteur réalisés sur deux substrats assemblés est communément appelé « capteur hybride », le terme « hybridation » désignant le processus d’assemblage entre les deux substrats. La présente invention s’applique en particulier à un capteur hybride dont les éléments de transduction sont constitués de jonctions PN, en général des photodiodes qui transforment des photons incidents en charges électriques. Il existe principalement deux types de circuits de lecture des charges électriques générées dans une photodiode. Ainsi la montre un circuit de lecture à suiveur de tension, où la charge photoélectrique générée par la photodiode PD est accumulée dans la capacité de la jonction de la photodiode et les capacités parasites associées. La variation potentielle est lue par un suiveur de tension SF dans le circuit de lecture, dont la sortie constitue le signal de pixel SP. Cette structure, dite SFP (pour « Source Follower Pixel » en anglais), présente l’avantage d’être très simple et compacte. Un inconvénient est que la polarisation de la photodiode peut varier au cours de l’exposition, en causant des phénomènes de non-linéarité. La propose une solution plus évoluée dite CTIA (pour « Capacitive Trans-Impedance Amplifier »), qui s’avère bien meilleure en stabilité de polarisation. Une électrode de la photodiode PD, ici son anode, est reliée à l’entrée d’un amplificateur opérationnel AMP avec un condensateur C entre son autre entrée et sa sortie. Elle présente plusieurs avantages : d’abord la polarisation est bien plus stable grâce au gain élevé de l’amplificateur opérationnel ; ensuite, du fait que la charge photoélectrique générée par la photodiode est transférée vers le condensateur C la sensibilité est modulable en agissant sur le gain de l’amplificateur. Les Figs. 1A et 1B montrent qu’une connexion électrique directe entre la photodiode PD et le circuit de lecture est nécessaire. Cette interconnexion passe par une hybridation avec un point de contact électrique direct au niveau de chaque pixel du capteur. Les Figs. 2A à 2D montrent différentes solutions techniques connues pour une telle hybridation directe, le principe commun étant que pour chaque pixel, une électrode est formée sur le substrat des photodiodes et sur celui du circuit de lecture. En suite les deux substrats sont mis face à face, alignés et connectés mécaniquement et électriquement ensemble. La montre une approche par interposition d’un adhésif polymère PA et mise en pression. Cette pression est maintenue par le retrait de l’adhésif polymère avant et pendant le durcissement. Cette approche est conceptuellement simple, mais elle demande une très bonne uniformité en hauteur des électrodes sur les deux substrats et un excellent parallélisme des outils. Par ailleurs, elle présente un risque de défaillance si les contraintes générées par le retrait de l’adhésif se relâchent quand le capteur est exposé à des conditions adverses telles que température élevée, humidité, etc. Pour ces raisons, cette approche connue est considérée comme peu fiable. La montre une approche par fusion métallique. Typiquement, des électrodes en Indium sont très populaires grâce à leur faible point de fusion et leur grande ductilité à très basse température. La montre une approche plus récente, dite « Copper-Pillar » en anglais, qui consiste à créer une électrode sous forme de colonnes de cuivre CC sur chaque substrat, l’une des colonnes étant chapeautée d’un matériau de soudure SM. Le volume de soudure permet de compenser la non-uniformité de hauteur des colonnes de cuivre. Enfin la illustre l’approche la plus récente du collage moléculaire, théoriquement plus fiable et la plus reproductible. Elle est basée sur le fait que des liaisons covalentes peuvent être créées entre deux surfaces diélectriques (typiquement en dioxyde de silicium) en contact très rapproché à une température assez modérée ( On rappellera ici que deux points clés pour une hybridation conventionnelle sont d’une part la réalisation d’un grand nombre de contacts électriques directs, au niveau de l’ensemble des pixels du capteur, et d’autre part une mise en alignement d’autant plus exigeante que le pas des pixels devient petit. Ces difficultés sont loin d’être résolues de nos jours et le rendement de fabrication reste relativement faible du fait d’une proportion importante de produits défectueux, notamment pour des capteurs à haute résolution. On observe que la plus grande difficulté dans l’hybridation réside dans la réalisation de contact électrique fiable entre les photodiodes et les circuits de lecture, tandis que l’alignement de précision est devenu relativement facile à assurer grâce à des progrès dans des microscopes numériques. La présente invention vise à proposer un nouveau principe d’hybridation permettant de résoudre tout ou partie des problèmes exposés ci-dessus liés à l’hybridation par contact direct. On propose à cet effet un ensemble de deux microcircuits électroniques assemblés l’un à l’autre en réalisant un ensemble de couplages électriques entre des points de connexion homologues des deux microcircuits, un premier microcircuit étant un microcircuit transducteur avec au moins un élément de transduction photoélectrique par accumulation de charges, et le deuxième microcircuit étant un microcircuit de lecture avec au moins un élément de lecture des charges électriques générées par un élément de transduction photoélectrique respectif, et les points de connexion comprenant des éléments surfaciques en vis-à-vis séparés par un diélectrique, le couplage entre les deux circuits étant un couplage capacitif. Ce circuit comprend avantageusement mais facultativement les caractéristiques additionnelles suivantes, prises individuellement ou en toutes combinaisons techniquement compatibles : * le ou chaque élément de capture photoélectrique est une photodiode, une électrode de la photodiode étant reliée à un élément surfacique respectif situé sur le premier microcircuit et son autre électrode étant reliée à un potentiel de référence. * le ou chaque élément surfacique situé sur le deuxième microcircuit est connectée à l’entrée d’un élément de lecture comprenant un circuit à impédance d’entrée infinie ou quasi-infinie en courant continu associé à un commutateur de réinitialisation. * le circuit à impédance d’entrée infinie ou quasi-infinie en courant continu est un circuit suiveur de tension. * le ou chaque élément surfacique situé sur le deuxième microcircuit est connecté à l’entrée d’un élément de lecture comprenant un circuit à transimpédance capacitive associé à un commutateur de réinitialisation. * le ou chaque élément surfacique situé sur le deuxième microcircuit comprend une première partie reliée à l’entrée du circuit à transimpédance capacitive et une seconde partie appartenant à une liaison de contre-réaction, les première et deuxième parties formant des capacités distinctes avec l’élément surfacique correspondant du premier microcircuit. * le premier microcircuit comprend une matrice d’éléments de transduction photoélectrique par accumulation de charges, et le deuxième microcircuit comprend une matrice homologue d’éléments de lecture des charges électriques générées par les éléments de transduction photoélectrique respectifs. * l’ensemble comprend au moins une connexion électrique directe entre les premier et deuxième microcircuits pour des signaux de commande communs aux différents éléments des matrices. * les premier et deuxième microcircuits comprennent chacun au moins un élément surfacique additionnel, les deux éléments surfaciques en vis-à-vis réalisant un couplage capacitif additionnel pour des signaux de commande communs aux différents éléments des matrices. * les éléments surfaciques additionnels entourent les points de connexion. * le couplage capacitif additionnel est apte à véhiculer un signal de remise à zéro des éléments de transduction photoélectrique du premier microcircuit. * le diélectrique comprend un adhésif de solidarisation des deux microcircuits. * l’adhésif contient un additif d’accroissement de la permittivité. * le diélectrique comprend une couche de matériau diélectrique assemblée aux deux microcircuits par collage moléculaire. * le ou chaque élément de capture photoélectrique comprend une photodiode à avalanche, le couplage capacitif assurant un isolement vis-à-vis de la tension de polarisation de la ou de chaque photodiode. D’autres aspects, buts et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée suivante de formes de réalisation préférées de celle-ci, donnée à titre d’exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés. Sur les dessins : et sont des schémas de principes d’un pixel de capteur hybride avec deux technologies de lecture conventionnelles, , , et illustrent schématiquement quatre tecniques connues d’hybridation entre un substrat d’éléments de transduction et un substrat d’éléments de lectures pour un tel capteur hybride, est un schéma du circuit d’un pixel d’un capteur hybride selon une première forme de réalisation de l’invention, est un schéma plus détaillé du circuit de la , est un chronogramme illustrant les différents signaux mis en jeu dans le circuit de la , illustre l’hybridation des deux substrats dans un capteur hybride selon l’invention, illustre une variante de l’hybridation de la , illustre une autre forme de réalisation de l’hybridation de la , illustre une autre forme de réalisation de l’hybridation de la , et est un schéma du circuit d’un pixel d’un capteur hybride selon une deuxième forme de réalisation de l’invention. Description détaillée de formes de réalisation préférées Dans ce qui suit, on décrira deux mises en œuvre possibles d’un capteur d’image hybride selon la présente invention, l’une avec la combinaison pour chaque pixel d’une photodiode et d’un circuit de lecture de type à source suiveuse SFP, et l’autre avec la combinaison pour chaque pixel d’une photodiode et un circuit de lecture de type à amplificateur CTIA. Dans les deux cas, la photodiode est remise à zéro au début de chaque exposition soit par un transistor de commutation, soit par une masse virtuelle générée par exemple par un amplificateur opérationnel. On prévoit selon l’invention une hybridation capacitive entre le substrat des photodiodes et le substrat des circuits de lecture permettant de lire les variations de potentiels sur ces photodiodes, tout en assurant la remise à zéro des photodiodes entre deux expositions. Ainsi, chaque photodiode est reliée à son circuit de lecture sans contact direct, mais via une capacité formée entre deux électrodes amenées en vis-à-vis et à faible distance lors de l’assemblage des deux substrats. On comprend que grâce au passage du signal via une capacité, il n’existe pas de risque de disparition du signal comme c’est le cas dans un mode de contact direct lorsqu’un contact est défectueux, comme rappelé en introduction. En effet, une certaine valeur de capacitance existera toujours entre une photodiode et son circuit de lecture, et seule la variation de la valeur de capacitance au niveau d’un pixel peut impacter la lecture effectuée sur le pixel en question. Et de tels défauts d’uniformité, lorsqu’ils existent, sont en général faciles à corriger par un post-traitement numérique. Les capacités sont formées par des électrodes plates de dimensions et de formes appropriées réalisées en vis-à-vis sur les deux substrats qui seront ensuite assemblés, typiquement par des techniques usuelles de réalisation de plaques de contact conductrices. On va tout d’abord décrire la réalisation et fonctionnement de l’invention avec un circuit de lecture à source suiveuse SFP. En considérant un pixel comprenant une photodiode et un circuit de lecture SFP, on comprend que si l’on insère un condensateur entre la photodiode et le circuit de lecture, il est effectivement possible de capter la variation de potentiel générée par l’accumulation de charges pendant l’exposition. Mais il reste nécessaire d’assurer la repolarisation de la photodiode en inverse entre deux expositions (remise à zéro du pixel), et l’on décrira plus loin des solutions pour ce faire. La illustre ainsi le schéma d’un pixel à circuit de lecture de type SFP avec les deux substrats assemblés par hybridation capacitive, à savoir un substrat de photodiodes SPD (encore appelé substrat de transduction) et un substrat de circuits de lecture SCL. Une électrode de la photodiode PD, ici son anode, est reliée à une électrode ET destinée à former avec une électrode EL côté substrat de lecture, une capacité dite capacité d’hybridation CH, qui se forme lorsque les deux substrats sont assemblés l’un à l’autre. La cathode de la diode reçoit un signal RAZ permettant sa remise à zéro entre deux expositions, comme on le verra dans la suite. Côté circuit de lecture, l’électrode correspondante EL de la capacité d’hybridation est reliée à l’entrée d’un amplificateur dit à source suiveuse SF, un commutateur de rétablissement MRST (typiquement un simple transistor) pouvant sélectivement relier l’entrée de l’amplificateur SF à une tension de référence VREF. La sortie de l’amplificateur délivre le signal de pixel SP. Quand le commutateur de rétablissement MRST est passant, l’électrode EL de la capacité d’hybridation CH est connectée à la tension VREF (la masse ou une source de tension fixe), et la photodiode PD et la capacité d’hybridation CH forment ensemble un circuit de redressement. Dans cette configuration, si un signal alternatif ou impulsionnel RAZ est appliqué pendant ce temps sur la cathode de la photodiode PD, un quantité de charges s’accumule dans la capacité d’hybridation CH grâce à la conduction asymétrique de la jonction de photodiode. Cette quantité de charge permet de polariser la photodiode en inverse pour la remettre à zéro. Plus en détail et en référence aux Figs. 4 et 5, si une impulsion électrique RAZ est appliquée sur la photodiode pendant l’application de l’impulsion de commande du transistor MRST (voir ), elle se retrouve polarisée en direct et devient polarisée en inverse après la suppression de cette impulsion. Si le transistor de remise à zéro MRST est bloqué peu de temps après la suppression de l’impulsion RAZ sur le substrat, la variation de potentiel de la photodiode (tension Vpd) sous l’effet de la lumière incidente est alors transmise au suiveur de source SF (tension Vin) à travers la capacité d’hybridation CH, la tension Vin augmentant progressivement (à partir de son point de départ VREF) à mesure que des charges électriques d’origine photoélectrique sont créées dans la photodiode PD. On retrouve ainsi à la sortie du suiveur SF une tension Vs qui reproduit cette évolution, à ceci près que le point de départ est égal à VREF augmenté de la tension de décalage Vos du suiveur SF. Cette tension Vs constitue le signal de sortie de pixel SP. On comprend que le gain de transmission capacitive dépend du rapport entre la capacité d’hybridation et la capacité d’entrée du suiveur de tension. Si la capacité d’entrée du suiveur est faible, le gain sera très proche de 1, et ceci permet de compenser largement la variation de la valeur de la capacité d’hybridation CH. En référence maintenant à la , l’application de l’impulsion de remise à zéro RAZ sur le substrat SPD peut être réalisée, dans un premier mode de réalisation, par une pastille de connexion directe CD avec le substrat SPD. Cette connexion directe peut se faire par exemple avec un fil de liaison sur la face du substrat de transduction SPD qui est exposée à la lumière, comme illustré. En variante, on peut prévoir un ou plusieurs contacts électriques directs au niveau des faces en vis-à-vis des substrats SPD et SCL. Il est avantageux dans ce cas de prévoir plusieurs contacts pour limiter le risque de contact défectueux. En référence maintenant à la , il est alternativement possible d’acheminer le signal RAZ via une capacité de couplage CRAZ entre le substrat des photodiodes SPD et le substrat des circuits de lecture SCL. Cette capacité est avantageusement réalisée avec une grande surface de couplage en comparaison de la surface des capacités CH existant au niveau de chaque pixel, de manière à fournir à tous les pixels une quantité de charges suffisante pour réaliser la remise à zéro de façon fiable. Un avantage de ce mode de réalisation de la est qu’aucune connexion électrique directe entre les deux substrats n’est nécessaire. L’assemblage du capteur hybride devient alors une simple opération de collage, en assurant une épaisseur de diélectrique (l’adhésif lui-même) raisonnablement uniforme entre les paires d’électrodes des capacités respectives. En outre, l’absence de contact électrique direct entre les photodiodes et leur circuit de lecture respectif réduit le bruit lié aux contacts directs améliore donc la qualité d’image. On va maintenant décrire une variante de réalisation de la forme de réalisation à suiveur décrite ci-dessus, visant à accroitre la dynamique de fonctionnement. On rappelle que l’impulsion de remise à zéro RAZ sur le substrat de photodiodes pendant l’action de l’impulsion de rétablissement MRST au niveau du circuit de lecture permet d’initialiser les photodiodes au début de l’exposition. Toutefois, si la lumière est trop intense, des photodiodes peuvent être déchargées complètement, dans ce cas les charges photoélectriques des photodiodes saturées vont déborder vers les photodiodes voisines en provoquant un phénomène d’éblouissement (« blooming » en anglais). Une solution connue à ce problème consiste à implémenter des jonctions PN (jonctions AB, pour « anti-éblouissement ») polarisées en inverse autour des photodiodes. Ces jonctions polarisées en inverse absorbent les charges photoélectriques qui débordent des photodiodes saturées pour limiter la propagation de l’éblouissement. Ces jonctions AB doivent cependant être maintenues en polarisation inverse, y compris pendant l’action de l’impulsion RAZ. Cette solution a un défaut de réduire l’efficacité de la conversion photoélectrique, car ces jonctions AB absorbent une partie de charge photoélectrique générée par les photons. Mais un avantage de cette solution est qu’elle fournit une réponse logarithmique après la saturation de photodiodes. Cette réponse logarithmique procure au capteur une dynamique qui peut dépasser les 120dB. On va maintenant décrire en référence à la la réalisation et fonctionnement de l’invention avec un circuit de lecture de type CTIA. Dans cette réalisation, on remplace le contact électrique direct entre la photodiode et l’amplificateur CTIA de la non pas par une seule capacité mais par deux capacités CH1 et CH2. La première capacité CH1 joue le même rôle que la capacité CH des Figs. 3 et 4. La deuxième capacité est ajoutée pour assurer la continuité de la contre-réaction nécessaire au fonctionnement de l’amplificateur. Pendant le rétablissement de l’amplificateur AMP via l’interrupteur PRST, une impulsion de remise à zéro RAZ négative est appliquée sur le substrat des photodiodes, comme dans le cas d’un pixel à circuit de lecture SFP. Ici encore, cette impulsion RAZ installe une polarisation inverse sur photodiodes, et ensuite l’interrupteur MRST de l’amplificateur est ouvert. La contre-réaction permet de maintenir la tension de polarisation constante sur la photodiode et transférer la charge accumulée vers le condensateur d’intégration constitué de la capacité CH2 pendant l’exposition. Avantageusement, les capacités CH1 et CH2 sont constituées d’une électrode unique ET côté substrat des photodiodes, et de deux électrodes voisines EL1 et EL2 situées en face de l’électrode ET côté substrat de lecture. Les surfaces respectives de la capacité CH1 et de la capacité CH2 sont déterminées en fonction du niveau d’amplification requis notamment. On va maintenant décrire une forme de réalisation d’un collage entre le substrat des photodiodes SPD et le substrat des circuits de lecture SCL, de manière à les solidariser ensemble. Cette solidarisation peut être réalisée de différentes manières, par exemple à l’aide d’un adhésif polymère, d’un collage moléculaire, d’un solvant et etc. Si un adhésif polymère est utilisé, comme illustré schématiquement sur les Figs. 6A et 6B, des additifs peuvent être incorporés à l’adhésif pour augmenter sa permittivité électrique. Une forte permittivité électrique augmente la valeur des capacitance entre les photodiodes et les circuits de lecture et par conséquent améliore la qualité de transmission de signal entre les photodiodes et les circuits de lecture. Par exemple, on peut utiliser les enseignements de l’article « Improved dielectric permittivity of NBCTO/epoxy composite films with low dielectric loss », Yanli Su, Chengdong Ba, Fei Wang, SN Applied Sciences (2019), Springer Nature Switzerland AG. Dans le cas d’une solidarisation sans apport d’adhésif, et comme illustré sur les Figs. 6C et 6D, les électrodes côté substrat des photodiodes et/ou côté substrat des circuits de lecture sont recouvertes d’une mince couche d’un matériau, typiquement un oxyde OX, destiné à former le diélectrique des capacités créées par l’hybridation, la solidarisation s’effectuant alors par collage moléculaire. On va maintenant décrire un cas particulier d’un capteur hybride selon l’invention, où les photodiodes de transduction sont du type à effet d’avalanche. Les photodiodes à effet d’avalanche sont très utiles pour accroitre la sensibilité et la rapidité de réponse dans des systèmes opto-électronique tels que des capteurs à détection mono-photonique ou des capteurs de mesure de distance (LIDAR). Il est connu que pour faire fonctionner ces photodiodes à l’effet avalanche, une très haute tension de polarisation est nécessaire, par exemple plus 100V pour des photodiodes à avalanche à base de silicium. Cette haute tension de polarisation est potentiellement dangereuse pour les circuits de lecture qui ne supportent que quelques volts de tension. Avec une conception qui en tient compte, la compatibilité entre les photodiodes à effet d’avalanche et les circuits de lecture est correcte. Mais un problème apparaît quand une ou plusieurs photodiodes est/sont défectueuse(s) soit à la fabrication, soit pendant l’utilisation. La tension de polarisation élevée peut alors parvenir aux circuits de lecture par des chemins incontrôlés et imprévisibles, provoquant la destruction du composant. L’hybridation capacitive de la présente invention, en évitant un contact électrique direct entre les photodiodes et leurs circuits de lecture, assure un isolation électrique qui protège efficacement les circuits de lecture vis-à-vis de ces tensions élevées. Ainsi les deux formes de réalisation ci-dessus, avec circuit de lecture de type SFP et de type CTIA respectivement, peuvent fonctionner avec des photodiodes à effet d’avalanche sans adaptation particulière. Bien entendu, la présente invention n’est nullement limitée aux formes de réalisation décrites et représentées. En particulier, l’hybridation capacitive de l’invention peut être mise en œuvre avec des types de circuits de lecture différents, ainsi qu’avec des éléments de transduction photoélectrique différents de simples photodiodes. Ensemble de deux microcircuits électroniques assemblés l’un à l’autre en réalisant un ensemble de couplages électriques entre des points de connexion homologues des deux microcircuits, un premier microcircuit étant un microcircuit transducteur avec au moins un élément de transduction photoélectrique par accumulation de charges, et le deuxième microcircuit étant un microcircuit de lecture avec au moins un élément de lecture des charges électriques générées par un élément de transduction photoélectrique respectif, et les points de connexion comprenant des éléments surfaciques en vis-à-vis séparés par un diélectrique, le couplage entre les deux circuits étant un couplage capacitif. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ou chaque élément de capture photoélectrique est une photodiode, une électrode de la photodiode étant reliée à un élément surfacique respectif situé sur le premier microcircuit et son autre électrode étant reliée à un potentiel de référence. Ensemble selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le ou chaque élément surfacique situé sur le deuxième microcircuit est connectée à l’entrée d’un élément de lecture comprenant un circuit à impédance d’entrée infinie ou quasi-infinie en courant continu, associé à un commutateur de réinitialisation. Ensemble selon la revendication 3, caractérisé en ce que le circuit à impédance d’entrée infinie ou quasi-infinie en courant continu est un circuit suiveur de tension. Ensemble selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le ou chaque élément surfacique situé sur le deuxième microcircuit est connecté à l’entrée d’un élément de lecture comprenant un circuit à transimpédance capacitive associé à un commutateur de réinitialisation. Ensemble selon la revendication 5, caractérisé en ce que le ou chaque élément surfacique situé sur le deuxième microcircuit comprend une première partie reliée à l’entrée du circuit à transimpédance capacitive et une seconde partie appartenant à une liaison de contre-réaction, les première et deuxième parties formant des capacités distinctes avec l’élément surfacique correspondant du premier microcircuit. Ensemble selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le premier microcircuit comprend une matrice d’éléments de transduction photoélectrique par accumulation de charges, et en ce que le deuxième microcircuit comprend une matrice homologue d’éléments de lecture des charges électriques générées par les éléments de transduction photoélectrique respectifs. Ensemble selon la revendication 7, caractérisé en ce qu’il comprend au moins une connexion électrique directe entre les premier et deuxième microcircuits pour des signaux de commande communs aux différents éléments des matrices. Ensemble selon l’une des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que les premier et deuxième microcircuits comprennent chacun au moins un élément surfacique additionnel, les deux éléments surfaciques en vis-à-vis réalisant un couplage capacitif additionnel pour des signaux de commande communs aux différents éléments des matrices. Ensemble selon la revendication 9, caractérisé en ce que les éléments surfaciques additionnels entourent les points de connexion. Ensemble selon l’une des revendications 9 et 10, caractérisé en ce que le couplage capacitif additionnel est apte à véhiculer un signal de remise à zéro des éléments de transduction photoélectrique du premier microcircuit. Ensemble selon l’une des revendications 1 à 11, caractérisé en que le diélectrique comprend un adhésif de solidarisation des deux microcircuits. Ensemble selon la revendication 12, caractérisé en ce que l’adhésif contient un additif d’accroissement de la permittivité. Ensemble selon l’une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce le diélectrique comprend une couche de matériau diélectrique assemblée aux deux microcircuits par collage moléculaire. Ensemble selon l’une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que le ou chaque élément de capture photoélectrique comprend une photodiode à avalanche, le couplage capacitif assurant un isolement vis-à-vis de la tension de polarisation de la ou de chaque photodiode.