Brevet FR3162870A1 — publié le 20251205

L’invention porte sur un démodulateur photonique (1) assisté par courant, adapté à détecter un rayonnement lumineux, comportant : une portion de détection (10), réalisée à base de germanium, s’étendant verticalement entre une face arrière (Far) et une face avant (Fav) parallèles à un plan principal, la face avant (Fav) étant destinée à recevoir le rayonnement lumineux, comportant des régions de modulation (11) et des régions de collection (12) ; une couche diélectrique (22), réalisée en au moins un matériau électriquement isolant, et s’étendant sur et au contact de la face arrière (Far) ; au moins une électrode centrale (EC), destinée à être polarisée positivement, traversant en partie la couche diélectrique (22) et espacée de la face arrière (Far) d’une distance non nulle, située en regard de la zone centrale (Zc) et disposée, en projection dans le plan principal, entre les régions de modulation (11). Figure pour l’abrégé : Fig. 1A Démodulateur photonique assisté par courant à consommation d’énergie réduite Le domaine de l’invention est celui des démodulateurs photoniques assistés par courant (CAPD pour Current-Assisted Photonic Demodulator , en anglais) adaptés à détecter un rayonnement lumineux dans le proche infrarouge. L’invention trouve une application notamment dans la télémétrie, l’analyse biologique, et l’inspection industrielle (détection sans contact de défauts surfaciques). ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Les démodulateurs photoniques assistés par courant sont des photodétecteurs dans lesquels la distribution d’un champ électrique de dérive est modulée. Ils ont été décrits initialement notamment dans l’article scientifique de Van Nieuwenhove et al. intitulé Novel Standard CMOS Detector using Majority Current for giding Photo-Generated Electrons towards Detecting Junctions , Proc. Symp. IEEE/LEOS Benelux Chapter, pp. 229-232, 2005. Ce type de dispositif optoélectronique est particulièrement utilisé dans la télémétrie par mesure du temps de vol (TOF, pour Time of Flight en anglais). Un tel démodulateur comporte habituellement une portion de détection réalisée à base d’un matériau semiconducteur cristallin non intentionnellement dopé ou légèrement dopé de type p, qui présente, au niveau de l’une de ses faces, deux régions dopées p+ pour la génération et la modulation d’un courant de dérive, ainsi que deux régions dopées n+ situées à proximité des régions dopées p+ pour la collection du photocourant. Une différence de potentiel électrique est appliquée entre les régions dopées p+, tout en appliquant un potentiel électronique positif sur les régions dopées n+ (tension positive) de manière à former deux diodes (p+n+) de chaque côté de la CAPD polarisées en inverse, ce qui génère un champ électrique de dérive dans la portion de détection. Aussi, lorsque le rayonnement lumineux est absorbé dans la portion de détection, une paire électron-trou est générée, puis le trou photogénéré se propage sous l’effet du champ de dérive en direction de la région dopée p+ ayant le plus faible potentiel électrique, alors que l’électron photogénéré est dirigé en direction de la région dopée p+ opposée, puis est collecté par la région dopée n+ adjacente. Ainsi, le photocourant (électrons minoritaires) peut être mesuré efficacement par le démodulateur. Du fait de la séparation entre le courant des trous majoritaires et le photocourant (électrons minoritaires), on limite la contribution du courant des trous majoritaires au bruit Schottky ( shot noise en anglais) ainsi qu’au bruit thermique ( thermal noise en anglais). Cependant, il importe également de réduire la consommation d’énergie ( power consumption , en anglais) associée au courant des trous majoritaires (courant de modulation). Différentes possibilités existent, comme celle de réduire le niveau de dopage de la portion de détection pour augmenter la résistivité du matériau. Cependant, cette solution peut affecter la bande passante du démodulateur et réduire ainsi la fréquence de fonctionnement. Une autre solution consiste à diminuer la différence de potentiel appliquée entre les électrodes de modulation. Cependant, cela peut se traduire par une réduction du contraste de démodulation. L’invention a pour objectif de remédier au moins en partie aux inconvénients de l’art antérieur, et plus particulièrement de proposer un démodulateur photonique assisté par courant, adapté à détecter dans le proche infrarouge, et présentant de bonnes performances (en termes de contraste de démodulation et de bande passante) tout en ayant une consommation d’énergie réduite. Pour cela, l’objet de l’invention est un démodulateur photonique assisté par courant, adapté à détecter un rayonnement lumineux, comportant : une portion de détection, réalisée à base de germanium, s’étendant verticalement entre une face arrière et une face avant parallèles à un plan principal, la face avant étant destinée à recevoir le rayonnement lumineux, comportant : au moins deux régions de modulation dopées de type p, adaptées à générer et à moduler un courant de dérive dans la portion de détection, affleurant la face arrière et situées de part et d’autre d’une zone centrale de la portion de détection ; au moins deux régions de collection dopées de type n, adaptées à collecter les porteurs de charge minoritaires photogénérés lors de l’absorption du rayonnement lumineux dans la portion de détection, affleurant la face arrière et situées de part et d’autre de la zone centrale et des régions de modulation ; une couche diélectrique, réalisée en au moins un matériau électriquement isolant, et s’étendant sur et au contact de la face arrière. Selon l’invention, le démodulateur comporte au moins une électrode centrale, destinée à être polarisée positivement, traversant en partie la couche diélectrique et espacée de la face arrière d’une distance non nulle, située en regard de la zone centrale et disposée, en projection dans le plan principal, entre les régions de modulation. Certains aspects préférés mais non limitatifs de ce démodulateur photonique assisté par courant sont les suivants. L’électrode centrale peut être espacée de la face arrière de la portion de détection d’une distance comprise entre 20 et 50nm. La couche diélectrique, dans une partie intercalaire située entre l’électrode centrale et la face arrière de la portion de détection, peut être réalisée en au moins un matériau choisi parmi un oxyde de silicium, d’aluminium, d’hafnium, de zirconium ou de germanium. L’électrode centrale peut s’étendre latéralement, en projection dans le plan principal, jusqu’aux bordures des régions de modulation. Le démodulateur peut comporter une portion latérale périphérique entourant la portion de détection dans le plan principal, réalisée en un matériau semiconducteur à base de silicium. La portion de détection peut comporter une zone latérale réalisée à base de SiGe, située à l’interface avec la portion latérale périphérique. L’électrode centrale peut comporter une couche mince conductrice qui s’étend dans la couche diélectrique et un plot conducteur venant au contact de la couche mince conductrice. Le démodulateur peut comporter des électrodes de collection, traversant la couche diélectrique et venant au contact électrique des régions de collection ; et des électrodes de modulation, traversant la couche diélectrique et venant au contact électrique des régions de modulation. L’invention porte également sur un procédé de fabrication d’un démodulateur photonique selon l’une quelconque des caractéristiques précédentes, comportant les étapes suivantes : réalisation de la portion de détection en un composé à base de germanium non intentionnellement dopé ou faiblement dopé de type p ; réalisation des régions de modulation dopées de type p et des régions de collection dopées de type n dans la portion de détection ; dépôt d’une couche diélectrique sur la face arrière de la portion de détection ; réalisation de l’électrode centrale au travers d’une partie de la couche diélectrique. D'autres aspects, buts, avantages et caractéristiques de l’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 lesquels : les figures 1A et 1B sont des vues schématiques et partielles, en coupe transversale ( FIG. 1 ) et en vue de dessus ( FIG. 1 ), d’un démodulateur photonique assisté par courant selon un mode de réalisation ; les figures 2A et 2B illustrent l’évolution, en fonction de la différence de potentiel électrique appliqué entre les électrodes de modulation, de l’intensité du courant de modulation ( FIG. 2 ) et de la puissance électrique dissipée ( FIG. 2 ), pour différentes valeurs de potentiel électrique appliqué à l’électrode centrale ; les figures 3A à 3H illustrent différentes étapes d’un procédé de fabrication d’un démodulateur similaire à celui de la FIG. 1 . EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS Sur les figures et dans la suite de la description, les mêmes références représentent les éléments identiques ou similaires. De plus, les différents éléments ne sont pas représentés à l’échelle de manière à privilégier la clarté des figures. Par ailleurs, les différents modes de réalisation et variantes ne sont pas exclusifs les uns des autres et peuvent être combinés entre eux. Sauf indication contraire, les termes « sensiblement », « environ », « de l’ordre de » signifient à 10% près, et de préférence à 5% près. Par ailleurs, les termes « compris entre … et … » et équivalents signifient que les bornes sont incluses, sauf mention contraire. Les figures 1A et 1B sont des vues schématiques et partielles, en coupe transversale ( FIG. 1 ) et en vue de dessus ( FIG. 1 ), d’un démodulateur photonique 1 assisté par courant selon un mode de réalisation, appartenant ici à une matrice de démodulateurs planaires identiques. On définit ici et pour la suite de la description un repère direct tridimensionnel orthogonal XYZ, où les axes X et Y forment un plan parallèle au plan principal du démodulateur 1, et où la direction +Z est orientée de la face avant Fav vers la face arrière Far (suivant la direction de croissance des couches). Dans la suite de la description, les termes « inférieur » et « supérieur » s’entendent comme étant relatifs à un positionnement croissant suivant la direction +Z. Par ailleurs, le terme « horizontal » fait référence à une orientation parallèle au plan XY et le terme « vertical » fait référence à une orientation parallèle à l’axe Z. Le démodulateur photonique 1 assisté par courant est adapté à détecter un rayonnement lumineux dans la bande spectrale du proche infrarouge (SWIR) correspondant à la gamme spectrale allant de 0.8µm à 1.7µm environ, voire à 2.5µm environ. Il est donc adapté à détecter un rayonnement lumineux de longueur d’onde allant de 800nm jusqu’à une longueur d’onde de coupure supérieure à 1550nm. D’une manière générale, le démodulateur 1 comporte : une portion de détection 10 réalisée à base de germanium, qui s’étend verticalement entre une face arrière Far et une face avant Fav par laquelle le rayonnement lumineux est reçu. Elle comporte : au moins deux régions de modulation 11, dopées de type p, adaptées à générer et à moduler le courant de dérive, affleurant la face arrière Far et situées de part et d’autre d’une zone centrale Zc de la portion de détection 10 ; et au moins deux régions de collection 12, dopée de type n, adaptées à collecter les porteurs minoritaires photogénérés, affleurant la face arrière Far et situées de part et d’autre de la zone centrale Zc et des régions dopées 11 de modulation ; une couche diélectrique 22, réalisée en au moins un matériau électriquement isolant, qui s’étend sur et au contact de la face arrière Far de la portion de détection 10 ; des électrodes situées au niveau de la face arrière Far, dont des électrodes de modulation M1, M2 en contact électrique avec les régions dopées 11 de modulation ; et des électrodes de collection C1, C2 en contact électrique avec les régions dopées 12 de collection ; au moins une électrode centrale EC, destinée à être polarisée positivement, traversant en partie la couche diélectrique 22 et espacée de la face arrière Far d’une distance non nulle, située en regard de la zone centrale Zc et disposée, en projection dans le plan principal, entre les deux régions dopées 11 de modulation. Le démodulateur 1 appartient de préférence à un photodétecteur matriciel comportant une matrice de pixels de détection identiques les uns aux autres, où chaque pixel de détection comporte un démodulateur planaire. La configuration est dite planaire dans le sens où chaque démodulateur 1 est réalisé à partir d’une même couche semiconductrice principale 21 (cf. FIG. 3 ). Cette dernière s’étend dans un plan principal XY entre les faces arrière Far et avant Fav opposées l’une à l’autre et parallèles au plan principal. Les deux faces Far, Fav s’étendent donc suivant des plans identiques pour chacun des démodulateurs 1, et délimitent verticalement (suivant l’axe d’épaisseur Z) les portions de détection 10 des démodulateurs 1. Aussi, les démodulateurs 1 ne présentent pas une structure en mesa dans la mesure où ils sont réalisés à partir de la même couche semiconductrice principale. La face avant Fav est celle qui reçoit le rayonnement lumineux à détecter. Chaque démodulateur 1 comporte une portion de détection 10 réalisée à base de germanium et donc adaptée à détecter le rayonnement lumineux dans le proche infrarouge (SWIR). La portion de détection 10 est une partie de la couche semiconductrice principale 21. Dans la mesure où la portion de détection 10 est réalisée à base de germanium et peut subir des contraintes mécaniques en tension dans le plan XY (comme décrit plus loin), le démodulateur 1 peut être adapté à détecter un rayonnement lumineux à une longueur d’onde de coupure supérieure à 1.55µm. L’épaisseur de la portion de détection 10, définie suivant l’axe vertical Z entre les faces arrière Far et avant Fav, est ici sensiblement constante d’un démodulateur 1 à l’autre, par exemple est comprise entre quelques centaines de nanomètres et quelques microns, par exemple entre 1µm et 5µm environ, et préférentiellement de 1.5µm. L’épaisseur est choisie de manière à obtenir une bonne absorption dans la gamme de longueurs d’onde du rayonnement lumineux à détecter. La portion de détection 10 présente une dimension transversale dans le plan XY pouvant être comprise entre quelques centaines de nanomètres et quelques dizaines de microns, par exemple comprise entre 1µm et 20µm environ, par exemple égale à 10µm. La portion de détection 10 est réalisée en au moins un matériau semiconducteur cristallin à base de germanium, c’est-à-dire que le ou les matériaux semiconducteurs sont du germanium ou un composé (binaire ou ternaire…) formé d’au moins le germanium. Ainsi, la portion de détection 10 peut être réalisée, par exemple, en germanium Ge, en silicium germanium SiGe, en germanium étain GeSn, voire en silicium germanium étain SiGeSn. Elle peut ainsi être réalisée en le même matériau semiconducteur et présenter des régions de différents types de conductivité (homojonction) de manière à former une jonction pn ou pin. Elle peut en variante être un empilement de sous-couches de différents matériaux semiconducteurs (hétérojonction), lesquels sont alors formés à base de germanium. De préférence, la portion de détection 10 est réalisée en germanium. On définit une zone centrale Zc de la région de détection 10 comme étant le lieu principal d’absorption du rayonnement lumineux à détecter. Cette zone centrale Zc est avantageusement délimitée dans le plan XY par un cache optique 4 située du côté de la face avant Fav qui reçoit le rayonnement lumineux à détecter (cf. FIG. 3 ). La portion de détection 10 comporte une région intermédiaire 13, non intentionnellement dopée (avec un éventuel dopage résiduel de type p) ou légèrement dopée p. La région intermédiaire 13 s’étend entre les faces Far et Fav, ainsi que dans le plan XY, et forme la région principale d’absorption du rayonnement lumineux à détecter. Elle entoure dans le plan XY les régions dopées 11 de modulation et les régions dopées 12 de collection. La portion de détection 10 comporte au moins deux régions de modulation 11, dopées de type p, ici dopées p+, adaptées à générer et à moduler le courant de dérive via le potentiel électrique qui leur est imposé par les électrodes de modulation M1 et M2. Elles sont ici dopées p+, et présentent par exemple un dopage compris entre 10 18 et 10 20 at/cm 3 environ, de préférence de 10 19 at/cm 3 . Elles affleurent la face arrière Far et s’étendent en direction de la face avant Fav suivant l’axe Z sur une profondeur prédéfinie. La profondeur peut être définie ici comme étant la distance suivant l’axe Z entre la face arrière Far et une zone où le niveau de dopage est localement égal à la moitié du niveau de dopage maximal. Par ailleurs, les deux régions dopées 11 de modulation sont situées dans le plan XY de part et d’autre de la zone centrale Zc de la portion de détection 10. La portion de détection 10 comporte également au moins deux régions dopées 12 de collection dopées de type n, ici dopées n+, adaptées à collecter les porteurs minoritaires photogénérés (photocourant) issus de l’absorption du rayonnement lumineux à détecter dans la région intermédiaire, via le potentiel électrique qui leur est imposé par les électrodes de collection C1 et C2. Elles sont ici dopées n+, et peuvent présenter un dopage pouvant être compris entre 5×10 18 et 10 20 at/cm 3 environ. Elles affleurent la face arrière Far et s’étendent en direction de la face avant Fav suivant l’axe Z sur une profondeur prédéfinie. Par ailleurs, les deux régions dopées 12 de collection sont situées de manière adjacente et très proche des régions dopées 11 de modulation. Notons que les régions dopées 11 de modulation et les régions dopées 12 de collection peuvent être réalisées, comme sur la FIG. 1 , par implantation ionique localisée dans la portion de détection 10 à partir de la face arrière F1. En variante, comme mentionné dans la demande de brevet FR2212468 déposée le 29 novembre 2022, elle peut être réalisée par dopage à la croissance lors d’une reprise d’épitaxie dans des échancrures formées à partir de la face arrière Far de la portion de détection 10. Par affleurer, on entend « arriver au niveau de », ou « s’étend à partir de ». Les régions dopées 12 de collection et les régions dopées 11 de modulation sont disposées dans le plan XY de part et d’autre de la zone centrale Zc. Dans une configuration illustrée sur la FIG. 1 , les régions dopées 11 de modulation sont disposées à proximité de la zone centrale Zc alors que les régions dopées 12 de collection en sont éloignées. La portion de détection 10 est avantageusement délimitée latéralement, dans le plan XY, par une portion latérale périphérique 24, remplie d’un matériau semiconducteur de préférence à base de silicium éventuellement dopé de type p. La portion latérale périphérique 24 assure une isolation optique latérale des démodulateurs 1 dans le plan XY, et assure avantageusement une mise en tension (en termes de contraintes mécaniques) dans le plan XY du matériau de la portion de détection 10, augmentant ainsi la longueur d’onde de coupure d’absorption du rayonnement lumineux incident. Elle s’étend ici de préférence sur toute l’épaisseur de la portion de détection 10 pour déboucher sur la couche support 20. La face interne de cette portion latérale périphérique 24 définit alors la bordure latérale de la portion de détection 10. Le matériau semiconducteur est de préférence réalisé à base de silicium, par exemple du silicium amorphe, du silicium mono ou polycristallin, du silicium germanium, de manière à former avantageusement une zone latérale 14 réalisée à base de silicium germanium. La zone latérale 14 affleure la bordure latérale et est au contact de la portion latérale périphérique 24. Ainsi, la zone latérale 14 présente une énergie de bande interdite (gap) supérieure à celle de la portion de détection 10 réalisée en germanium. Cette « ouverture de gap » latérale permet de diminuer la sensibilité du démodulateur 1 aux défauts présents à proximité des tranchées. On améliore ainsi également les performances du démodulateur 1. Le démodulateur 1 comporte une couche diélectrique 22, réalisée en au moins un matériau électriquement non conducteur, comme un matériau isolant et/ou un matériau semiconducteur intrinsèque, qui recouvre la face arrière Far, et permet de passiver la portion de détection 10 et d’isoler électriquement les électrodes M1, M2, C1, C2, EC les unes vis-à-vis des autres. Elle est ainsi au contact des régions dopées 11 de modulation et des régions dopées 12 de collection, ainsi que de la région intermédiaire 13. Elle est de préférence réalisée en un oxyde, tel qu’un oxyde de silicium, d’aluminium, de germanium, d’hafnium, zirconium etc… ou par exemple en silicium non intentionnellement dopé (intrinsèque). Elle présente une épaisseur par exemple comprise entre 20nm et 500nm. La couche diélectrique 22 comporte une partie intercalaire d’épaisseur non nulle, comprise de préférence entre 20 et 50nm, qui espace verticalement l’électrode centrale EC de la face arrière Far de la portion de détection 10. Cette partie intercalaire présente une épaisseur qui dépend de la constante diélectrique du matériau qui la compose. Cette partie intercalaire est réalisée en un matériau choisi parmi, par exemple, un oxyde de silicium tel que SiO 2 , d’aluminium tel que Al2O3, d’hafnium tel que HfO2, de zirconium tel que ZrO2, voire de germanium tel que GeO2, entre autres. De préférence, un tel matériau présente une constante diélectrique élevée ( high-k en anglais). Cette partie intercalaire peut également comporter une couche mince (quelques nanomètres, par ex. 2nm) de silicium intrinsèque. Par ailleurs, la portion de détection 10 repose sur une couche support 20, réalisée ici en un matériau cristallin semiconducteur adapté à l’épitaxie du germanium de la portion de détection 10. La couche support 20 est réalisée en un matériau optiquement transparent au rayonnement lumineux à détecter. Elle peut comporter une couche mince 20.1 réalisée en silicium adaptée à l’épitaxie de la couche principale 21 (cf. FIG. 3 ), et éventuellement une couche d’oxyde 22.2. Cette couche support 20 peut être issue d’un substrat SOI, d’un substrat SiGeOi ou d’un substrat GeOi. Le démodulateur 1 comporte des électrodes de modulation M1, M2, permettant de générer et moduler le courant de dérive, qui traversent la couche diélectrique 2 pour venir au contact des régions dopées 11 de modulation et leur appliquer un potentiel électrique positif ou nul. Elles sont connectées à une puce de commande 2 (cf. FIG. 3 ). Il comporte également des électrodes de collection C1, C2, permettant de collecter les électrons photogénérés (photocourant), qui traversent la couche diélectrique 22 pour venir au contact des régions dopées 12 de collection et leur appliquer un potentiel électrique positif. Elles sont également connectées à la puce de commande 2. Selon l’invention, le démodulateur 1 comporte également au moins une électrode centrale EC, traversant en partie la couche diélectrique 22 et espacée de la face arrière Far d’une distance non nulle. Elle est située en regard de la zone centrale Zc, et est disposée, en projection dans le plan principal, entre les régions dopées 11 de modulation. Cette distance d’espacement, définie suivant l’axe Z, est de préférence comprise entre 5nm et 50nm, et de préférence égale à 40nm environ dans le cas du SiO2 (en fonction de la constante diélectrique du matériau de la partie intercalaire de la couche diélectrique 22). Cette électrode centrale EC n’est donc pas en contact avec la face arrière Far de la portion de détection 10. L’électrode centrale EC est destinée à être polarisée positivement, et les électrodes de modulation M1, M2 et de collection C1, C2 sont destinées à être polarisées de manière positive. Le potentiel électrique appliqué à l’électrode centrale EC est évidemment inférieur à une valeur seuil à laquelle un claquage de la partie intercalaire de la couche diélectrique 22 peut se produire. Dans cet exemple, une seule électrode centrale EC est située en regard de la zone centrale Zc. De préférence, l’électrode centrale EC s’étend latéralement, en projection dans le plan XY, jusqu’aux bordures en vis-à-vis des régions dopées 11 de modulation. Les bordures sont définies comme une zone où le niveau de dopage est localement égal à la moitié du niveau de dopage maximal. Les inventeurs ont constaté que la présence de cette électrode centrale EC, située en regard de la zone centrale ZC et disposée entre les régions dopées 11 de modulation (en projection dans le plan XY), permet de réduire l’intensité du courant de modulation par effet de champ électrique via la partie intercalaire de la couche diélectrique 22. En effet, cet effet de champ se traduit par une accumulation de porteurs minoritaires (électrons) sous la couche diélectrique 22, au niveau de la face arrière Far, sous l’électrode centrale EC, et donc entre les régions dopées 11 de modulation. Cela revient à pincer le canal de conduction des porteurs majoritaires entre les régions dopées 11 de modulation, ce qui réduit l’intensité du courant de modulation. On réduit ainsi la consommation d’énergie, sans pour autant affecter le contraste de démodulation ni la bande passante dans la mesure où la tension de modulation et la résistivité du matériau de détection ne sont pas modifiées. Cela conduit à améliorer les performances du démodulateur 1. Les figures 2A et 2B illustrent une évolution, en fonction de la valeur du potentiel électrique appliqué à l’électrode centrale EC, de l’intensité I M du courant de modulation ( FIG. 2 ) et de la consommation d’énergie P M ( FIG. 2 ). La consommation d’énergie correspond à la puissance électrique P M = ΔV M1M2 ×I M Dans cet exemple, le démodulateur 1 comporte une portion de détection 10 en germanium de 2µm d’épaisseur et non intentionnellement dopée (dopage résiduel de type p de l’ordre de 10 16 cm -3 ), dans laquelle sont situées des régions dopées 11 de modulation et des régions dopées 12 de collection. L’électrode centrale EC est espacée de la face arrière Far de la portion de détection 10 par une partie intercalaire de la couche diélectrique 22 de 40nm d’épaisseur de SiO2. Les électrodes de modulation M1, M2 et de collection C1, C2, ainsi que l’électrode centrale EC, s’étendent dans la couche diélectrique 22. Par ailleurs, la couche support 20 est une couche mince de silicium monocristallin, et la portion latérale périphérique 24 est réalisée en polysilicium. Par ailleurs, on applique une différence de potentiel ΔV M1M2 entre les électrodes de modulation M1, M2, et un potentiel électrique V ec à l’électrode centrale EC. On fait varier la différence de potentiel ΔV M1M2 entre 0 et 1V, pour différentes valeurs du potentiel électrique V ec : -1V, 0V, +1V et +2V. Les FIG. 2 et 2B montrent une nette réduction de l’intensité I M du courant de modulation ainsi que de la consommation d’énergie P M lorsque l’électrode centrale EC est polarisée à +1V. Cette réduction devient plus importante si l’on porte à +2V le potentiel électrique appliqué à l’électrode centrale EC. En revanche, la consommation d’énergie P M augmente si l’on polarise négativement l’électrode centrale EC. Il est également possible de simuler (par ex. au moyen du logiciel ATLAS-SILVACO) la densité de courant des trous dans la portion de détection. Lorsqu’on polarise positivement l’électrode centrale EC, on observe une réduction du courant des trous majoritaires entre les régions dopées 11 de modulation du fait d’une accumulation d’électrons minoritaires sous la partie intercalaire de la couche diélectrique 22, sous l’électrode centrale EC. Le démodulateur 1 présente donc une consommation d’énergie réduite avec une bande passante et un contraste de démodulation qui ne sont pas impactés par la présence de l’électrode centrale EC polarisée positivement. Les figures 3A à 3H illustrent différentes étapes d’un procédé de fabrication d’un démodulateur 1 appartenant à une matrice de démodulateurs planaires identiques. En référence à la FIG. 3 , on réalise une couche semiconductrice principale 21 par épitaxie à partir de la couche support 20. Dans cet exemple, la couche support 20 comporte une couche mince 20.1 de silicium monocristallin d’un substrat Silicium Sur Isolant (SOI, pour Substrate On Insulator , en anglais). Ce substrat SOI comporte une couche épaisse 20.3 de silicium (qui sera enlevé à la fin du procédé), une couche 20.2 d’oxyde enterré, et la couche mince 20.1 de silicium monocristallin d’une épaisseur comprise entre 10 et 100nm. La couche semiconductrice principale 21 est en germanium non intentionnellement dopé, et présente une épaisseur comprise entre 700nm et 3µm environ, par exemple 1.5µm. Elle peut être réalisée comme décrit notamment dans la publication de Hartmann & Aubin intitulé Assessment of the growth/etch back technique for the production of Ge strain-relaxed buffers on Si, Journal of Crystal Growth, 488 (2018), 43. La couche semiconductrice principale 21 présente alors une très faible densité de dislocations émergentes (par exemple de l’ordre de 10 7 dislocations/cm 2 ), ce qui contribue à réduire le courant d’obscurité dans la portion de détection 10 du démodulateur 1. En variante, la couche semiconductrice principale 21 peut être formée à partir d’un substrat de type GeOI (pour Germanium On Insulator , en anglais). Ainsi, la couche support 20 peut être une couche de nucléation en germanium de quelques dizaines à quelques centaines de nanomètres reposant sur une couche inférieure de 2 nm environ de silicium, laquelle repose sur une couche isolante de quelques dizaines de nm à quelques microns d’épaisseur, puis sur un substrat silicium. Un tel substrat GeOI peut être réalisé au moyen du procédé décrit dans la publication de Reboud et al. intitulée Structural and optical properties of 200mm germanium-on-insulator (GeOI) substrates for silicon photonics applications , Proc. SPIE 9367, Silicon Photonics X, 936714 (February 27, 2015). Ensuite, on dépose une couche diélectrique 22 sur la face supérieure de la couche semiconductrice principale 21. Cette couche diélectrique 22 peut être formée d’une première sous-couche 22.1 de protection, déposée par épitaxie sur le germanium de la portion de détection 10, par exemple une fine couche de silicium non dopé avec une épaisseur allant de 1 à 4 nm, par exemple 2nm, voire un oxyde d’aluminium déposé par un dépôt en couche atomique (ALD pour Atomic Layer Deposition en anglais) d’une épaisseur de l’ordre de 10 à 50nm. Ensuite, une deuxième sous-couche 22.2, réalisée par exemple en un oxyde de silicium tel que du SiO 2 TEOS (orthosilicate de tétraéthyle) d’une épaisseur de l’ordre de 20 à 500nm, est déposée sur la première sous-couche 22.1. En référence à la FIG. 3 , on réalise, par photolithographie et gravure, des tranchées 23 destinées à pixelliser les démodulateurs 1 par les portions latérales périphériques 24. On réalise ainsi une gravure localisée de la couche semiconductrice principale 21 en germanium pour déboucher sur la couche support 20 en silicium. Chaque tranchée 23 s’étend de préférence continûment dans le plan XY autour d’un démodulateur 1. On obtient ainsi une pluralité de portions de détection 10 séparées les unes des autres par une tranchée continue 23. Elles sont obtenues de préférence par une technique de gravure anisotrope, de manière à obtenir une bordure latérale sensiblement verticale suivant l’axe Z. Les tranchées 23 présentent une dimension transversale (largeur) dans le plan XY pouvant être comprise entre 0.5µm et 2µm, par exemple égale à 1µm. Les portions de détection 10 peuvent ainsi présenter une forme dans le plan XY par exemple circulaire, ovale, polygonale, par exemple carrée, ou toute autre forme. En référence à la FIG. 3 , on réalise la portion latérale périphérique 24, par épitaxie dans les tranchées 23 d’un matériau semiconducteur cristallin à base de silicium. Il peut notamment s’agir de silicium ou de polysilicium. Il peut être dopé de type p, par exemple au bore avec un niveau de dopage de l’ordre de 4×10 19 cm -3 . Ce matériau présente un coefficient de dilatation thermique inférieur à celui de la portion de détection 10 à base de germanium, de sorte qu’au retour à la température ambiante (après l’épitaxie du silicium dans les tranchées), la portion de détection 10 présente des contraintes mécaniques en tension dans le plan XY. Ensuite, un recuit d’interdiffusion est effectué pour former la zone latérale 14 à base de SiGe. Enfin, une étape de polissage mécanochimique (CMP) est ensuite effectuée, avec arrêt sur la face supérieure de la couche diélectrique 22, pour éliminer le matériau à base de silicium en excès et planariser la face supérieure de l’empilement. En référence à la FIG. 3 , on réalise les régions dopées 11 de modulation et les régions dopées 12 de collection, ici par implantation ionique. Pour cela, on forme des échancrures 25 dans la couche diélectrique 22, en regard de zones de la portion de détection 10 destinées à former les régions dopées 11, 12. Dans cet exemple, les échancrures 25 sont formées dans la sous-couche 22.2 en oxyde pour déboucher sur la sous-couche 22.1 en silicium. En variante, elles pourraient déboucher sur le matériau de la portion de détection 10. La largeur des échancrures 25 peut être de l’ordre de 0.5 à 1µm. On dépose ensuite une couche mince 26 de pré-implantation, par exemple un oxyde d’une épaisseur de 10 à 30nm, de manière à recouvrir la face supérieure de la sous-couche 22.2 et à s’étendre de manière conforme dans les échancrures 25. On réalise ensuite les régions dopées 11, 12. On peut réaliser d’abord les régions dopées 11 de modulation, par implantation de bore dans la portion de détection 10 au travers des échancrures dédiées (au travers d’un masque d’implantation, non représenté). Le niveau de dopage de type p peut être de l’ordre de 10 19 cm -3 . On réalise ensuite les régions dopées 12 de collection, par implantation de phosphore, ou Arsénique dans la portion de détection 10 au-travers des échancrures dédiées. Le niveau de dopage de type n peut être de l’ordre de 5×10 18 à 10 20 cm -3 . On retire ainsi le masque d’implantation ainsi que la couche d’oxyde 26 de pré-implantation. En référence à la FIG. 3 , on dépose une nouvelle sous-couche diélectrique sur la couche diélectrique 22 sous-jacente (l’ensemble étant noté avec la même référence 22), de manière à recouvrir les régions dopées 11 de modulation, les régions dopées 12 de collection et la portion latérale périphérique 24. Il peut s’agir d’un oxyde tel que du TEOS, d’une épaisseur comprise entre 100 et 500nm, suivi d’une étape de planarisation mécano-chimique. En référence à la FIG. 3 , on réalise une échancrure centrale 27 dans la couche diélectrique 22 en vue de former ensuite l’électrode centrale EC. L’échancrure 27 s’étend en regard de la zone centrale Zc, entre les régions dopées 11 de modulation. Elle débouche ici sur la sous-couche 22.1 de la couche diélectrique 22. On dépose ensuite, de manière conforme, une couche mince diélectrique 22.3 en un matériau (de préférence avec une forte constante diélectrique) choisi parmi SiO2, Al2O3, HfO2, ZrO2, GeO2 entre autres, avec une épaisseur par exemple comprise entre 20 et 50nm. On peut aussi utiliser pour cette couche 22.3 au moins deux sous-couches, par ex. du type SiO2/HfO2 ou HfO2/Al2O3… etc. L’épaisseur dépend de la constante diélectrique du matériau diélectrique, et peut tenir compte de la présence de la sous-couche 22.1 (ici du silicium de 2nm d’épaisseur). On dépose ensuite une couche mince conductrice EC.1, réalisée en au moins un matériau électriquement conducteur, de manière à recouvrir a minima la surface de fond de l’échancrure centrale 27. Ici, la couche mince conductrice EC.1 recouvre également les flancs de l’échancrure 27 et une partie de la face supérieure de la couche diélectrique 22. La couche mince conductrice EC.1 peut être réalisée un empilement de Ti/TiN (entre autres), par exemple 10 et 40nm. En référence à la FIG. 3 , on réalise les différentes électrodes. On dépose tout d’abord une couche diélectrique supplémentaire, ici du TEOS, de manière à recouvrir la couche mince diélectrique 22.3 sous-jacente 22.3 et à remplir l’échancrure centrale 27, suivi d’une étape de planarisation mécano-chimique. On réalise ensuite les différentes électrodes. L’électrode centrale EC comporte un plot conducteur EC.2 qui s’étend au travers d’une partie de la couche diélectrique 22 pour venir au contact de la couche mince conductrice EC.1. Elle est donc espacée de la face arrière Far de la portion de détection 10 par la sous-couche 22.1 et par la couche mince diélectrique 22.3. Les électrodes de collection C1, C2 et de modulation M1, M2 s’étendent au travers de la couche diélectrique 22 pour venir au contact électrique des régions dopées correspondantes 12, 11. Elles peuvent comporter également une partie inférieure en Ti/TiN (entre autres) pour optimiser le contact électrique métal/germanium, puis une partie de remplissage en cuivre. Une étape de planarisation mécano-chimique est ensuite effectuée. En référence à la FIG. 3 , on assemble et connecte le démodulateur 1 à une puce de commande 2. On retourne ainsi le démodulateur pour mettre en contact la face où débouchent les électrodes M1, M2, C1, C2, EC avec une face d’interconnexion de la puce de commande 2. Les plots de contact 3 viennent au contact des électrodes et assurent un collage hybride Cu/Cu. Puis la couche épaisse 20.3 du substrat SOI est retirée. Par ailleurs, un cache optique 4 peut être disposé en regard de face avant Fav du démodulateur, laissant passer le rayonnement lumineux jusqu’à la zone centrale Zc de la portion de détection 10. Notons que l’électrode centrale EC assure également un rôle de réflecteur du rayonnement lumineux incident, optimisant ainsi l’absorption et donc les performances du démodulateur. On obtient ainsi une matrice de démodulateurs photoniques 1 assistés par courant, ici en configuration planaire, qui présente des performances améliorées, et plus précisément une consommation d’énergie réduite pour un contraste de démodulation et une bande passante qui restent optimales. Des modes de réalisation particuliers viennent d’être décrits. Différentes variantes et modifications apparaîtront à l’homme du métier. Démodulateur photonique (1) assisté par courant, adapté à détecter un rayonnement lumineux, comportant : une portion de détection (10), réalisée à base de germanium, s’étendant verticalement entre une face arrière (Far) et une face avant (Fav) parallèles à un plan principal, la face avant (Fav) étant destinée à recevoir le rayonnement lumineux, comportant : au moins deux régions de modulation (11) dopées de type p, adaptées à générer et à moduler un courant de dérive dans la portion de détection (10), affleurant la face arrière (Far) et situées de part et d’autre d’une zone centrale (Zc) de la portion de détection (10) ; au moins deux régions de collection (12) dopées de type n, adaptées à collecter les porteurs de charge minoritaires photogénérés lors de l’absorption du rayonnement lumineux dans la portion de détection (10), affleurant la face arrière (Far) et situées de part et d’autre de la zone centrale (Zc) et des régions de modulation (11) ; une couche diélectrique (22), réalisée en au moins un matériau électriquement isolant, et s’étendant sur et au contact de la face arrière (Far) ; caractérisé en ce qu’il comporte au moins une électrode centrale (EC), destinée à être polarisée positivement, traversant en partie la couche diélectrique (22) et espacée de la face arrière (Far) d’une distance non nulle, située en regard de la zone centrale (Zc) et disposée, en projection dans le plan principal, entre les régions de modulation (11). Démodulateur photonique (1) selon la revendication 1, dans lequel l’électrode centrale (EC) est espacée de la face arrière (Far) de la portion de détection (10) d’une distance comprise entre 20 et 50nm. Démodulateur photonique (1) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la couche diélectrique (22), dans une partie intercalaire située entre l’électrode centrale (EC) et la face arrière (Far) de la portion de détection (10), est réalisée en au moins un matériau choisi parmi un oxyde de silicium, d’aluminium, d’hafnium, de zirconium ou de germanium. Démodulateur photonique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel l’électrode centrale (EC) s’étend latéralement, en projection dans le plan principal, jusqu’aux bordures des régions de modulation (11). Démodulateur photonique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, comportant une portion latérale périphérique (24) entourant la portion de détection (10) dans le plan principal, réalisée en un matériau semiconducteur à base de silicium. Démodulateur photonique (1) selon la revendication 5, dans lequel la portion de détection (10) comporte une zone latérale (14) réalisée à base de SiGe, située à l’interface avec la portion latérale périphérique (24). Démodulateur photonique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel l’électrode centrale (EC) comporte une couche mince conductrice (EC.1) qui s’étend dans la couche diélectrique (22) et un plot conducteur (EC.2) venant au contact de la couche mince conductrice (EC.1). Démodulateur photonique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, comportant des électrodes de collection (C1, C2), traversant la couche diélectrique (22) et venant au contact électrique des régions de collection (12) ; et des électrodes de modulation (M1, M2), traversant la couche diélectrique (22) et venant au contact électrique des régions de modulation (11). Procédé de fabrication d’un démodulateur photonique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comportant les étapes suivantes : réalisation de la portion de détection (10) en un composé à base de germanium non intentionnellement dopé ou faiblement dopé de type p ; réalisation des régions de modulation (11) dopées de type p et des régions de collection (12) dopées de type n dans la portion de détection (10) ; dépôt d’une couche diélectrique (22) sur la face arrière (Far) de la portion de détection (10) ; réalisation de l’électrode centrale (EC) au travers d’une partie de la couche diélectrique (22).