Brevet FR3164313A1 — publié le 20260109

Le dispositif photodétecteur (DSP) comprenant au moins un groupe de pixels (P1, P2, P3) comporte : - une électrode de référence (Eref) commune entre les pixels, - une couche mince de boîtes quantiques colloïdales (CQD) continue et commune entre les pixels comportant une région photosensible (n-CQD) apte à photogénérer des charges électriques (h+, e-), et - une électrode de collecte (EC1, EC2, EC3) des charges photogénérées respective à chaque pixel (P1, P2, P3), les électrodes de collecte des charges (EC1, EC2, EC3) étant configurées pour collecter des charges photogénérées électriquement positive (h+). Figure pour l’abrégé : Fig 4A Dispositif photodétecteur Des modes de réalisation concernent les circuits intégrés incorporant des dispositifs photodétecteurs, en particulier des dispositifs photodétecteurs utilisant une technologie de couches minces de nanoparticules colloïdales de boîtes quantiques. La FIG. 1 illustre un exemple classique de pixel photodétecteur utilisant une couche mince de nanoparticules colloïdale de boîtes quantiques CQD. Les couches minces ou films comportant des (nano-)particules semiconductrices colloïdales (appelées « boîtes quantiques colloïdales » dans une expression tirée des termes anglais « colloidal quantum dot » (CQD) et indiquant un confinement quantique à zero dimension) permettent d’avoir un effet photoélectrique important et exacerbé à la longueur d’onde correspondant au pic excitonique caractéristique du confinement quantique. Ces couches de boîtes quantiques peuvent être intégré dans des procédés de fabrication microélectronique classique afin d’obtenir des photodiodes. Classiquement, la photodiode (n-CQD, p-CQD) réalisée dans une couche mince de boîtes quantiques colloïdales CQD est polarisée entre deux électrodes E1, E2, à des potentiels permettant de moduler l’efficacité quantique externe de la génération photoélectrique, notamment entre un état « actif » (en anglais « on ») où l’efficacité quantique est positive et constante, et un état « inactif » (en anglais « off ») où l’efficacité quantique est sensiblement nulle (Cf. FIG. 2 ). Les charges photogénérées, c’est-à-dire les charges électriques générées par l’effet photoélectrique, sont collectées par les électrodes E1, E2, via des couches de transferts de charges respectives ETL, HTL. L’une des électrode E1 est dite « de collecte », typiquement prévue pour collecter des charges négative (électrons), à laquelle est associée à une couche de transfert d’électrons ETL située entre l’électrode E1 et la couche mince de boîtes quantiques colloïdales CQD (n-CQD). L’autre électrode E2 est dite « de référence » E2, typiquement prévue pour collecter des charges positive (trous) et par exemple couplée à une borne de masse commune à tous les pixels, à laquelle est associée à une couche de transfert de trous HTL située entre l’électrode E2 et la couche mince de boîtes quantiques colloïdales CQD (p-CQD). Des régions diélectriques DL1 (par exemple oxyde ou nitrure de silicium, ou en résine, ou autre) permettent sommairement de délimiter latéralement les électrodes de collectes E1 ainsi que les couches de transfert d’électrons respectives ETL. Des régions diélectriques DL2 peuvent optionnellement être prévues pour délimiter latéralement des électrodes de référence E2 et/ou des couches de transfert de trous respectives HTL. Cette configuration de collecte d’électrons est classiquement utilisée car les circuits de lecture fonctionnent usuellement avec des électrons. Cependant, cette configuration présente un problème de fuites entre électrodes de collecte E1 voisines lorsque l’une est polarisée pour commander un état actif et l’autre un état inactif. La FIG. 1 illustre à cet égard le potentiel électrostatique dans la couche mince CQD soumise à une telle polarisation sur une électrode centrale E1c au potentiel de l’état actif et deux électrodes latérales E1g, E1d au potentiel de l’état inactif de part et d’autre de l’électrode centrale E1c. La FIG. 1 illustre le niveau des bandes d’énergie en eV (électronvolt) des électrons et des trous dans la couche mince CQD de la FIG. 1 le long du trajet VCUT entre l’électrode de référence E2 et l’électrode centrale E1c, et le long du trajet HCUT entre une électrode latérale E1d (ou E1g par symétrie) et l’électrode centrale E1c. D’une part, on peut voir sur le trajet VCUT la migration « normale » en présence d’un champ électrique des électrons e- vers l’électrode centrale E1c et la migration des trous h+ vers l’électrode de référence E2. D’autre part, on peut voir sur le trajet HCUT la possibilité de « fuite » des électrons entre les électrodes latérales E1d non polarisée (ou E1g par symétrie) et l’électrode centrale E1c polarisée par franchissement d’une barrière de potentiel très étroite, selon le phénomène usuellement appelé « effet tunnel ». La FIG. 1 illustre la densité de courant total qui résulte des bandes d’énergies des électrons e- sur le trajet HCUT, entre une électrode latérale E1g (ou E1d par symétrie) et l’électrode centrale E1c. Ainsi en particulier on voit le flux FL d’électrons e- de l’électrode latérale E1g (ou E1d par symétrie) non polarisée vers l’électrode de collecte centrale E1c polarisée. La FIG. 1 illustre l’intensité des courants I1g, I1d s’écoulant sur les électrodes latérales E1g et E1d et du courant I1c sur l’électrode de collecte centrale E1c, par exemple en l’absence de lumière incidente et de l’effet photoélectrique, en fonction de la tension de polarisation l’électrode centrale de la photodiode. On peut voir que dans ces conditions le courant I1c sur l’électrode centrale E1c vaut la somme des courants I1g, I1d s’écoulant par fuites depuis les électrodes latérales E1g et E1d. Ainsi, dans les structures classiques telles que décrites ci-avant, il existe un problème de fuite de charges des électrodes de collecte non-polarisées vers l’électrode de collecte polarisée. Ce problème engendre des difficultés notamment dans des applications faisant fonctionner sélectivement certains des pixels dont les régions photosensibles sont situées dans une même couche mince de boîtes quantiques colloïdales CQD commune, par exemple dans deux réseaux de pixels entrelacés, et collectant alternativement les charges photogénérées. Ceci est notamment le cas des applications suivantes : un mode de fonctionnement en mutualisation (usuellement appelé « binning » en anglais) où un plus petit nombre de pixel est sélectivement utilisé, afin de bénéficier d’un plus grand volume de charge photogénérées pour augmenter la sensibilité ; un mode de fonctionnement plural (par exemple dual), où au moins deux réseaux de pixels de fonctions différentes, sont entrelacés et partagent la même couche mince de boîtes quantiques colloïdales. Les techniques classiques pour limiter les problèmes de fuites de courant reposent sur les circuits de commande et de lecture des pixels, utilisant notamment des transistors en commutation pour limiter les fuites de courants. Les solutions classiques engendrent en conséquence un encombrement supplémentaire dans les circuits de commande de chaque pixel, qui peuvent être d’une grande complexité par ailleurs. Cela s’oppose à la réduction de la taille des pixels (et en conséquence limite la résolution du capteur) et/ou engendre des conceptions complexes et coûteuses, telles qu’un empilement de plusieurs plaquettes de silicium collées entre elles. Des modes de réalisation selon l’aspect défini ci-après permettent de remédier aux problèmes classiques au moyen d’une configuration faite sur les bandes d’énergie des charges photogénérées, se basant sur la collecte de trous au lieu de la collecte d’électrons, de manière à tirer parti d’une barrière de potentiel empêchant les fuites de courant. Outre l’absence de fuite de charge, l’architecture définie dans les modes de réalisation ci-après supprime le besoin des circuits de commutation pour chaque électrode de collecte, ce qui améliore l’intégration. Aussi, les modes de réalisation définis ci-après permettent un fonctionnement en mutualisation « binning », et un fonctionnement plural, par exemple comportant un entrelacement de différents types de pixels, par exemple un réseau d’acquisition statique du type à obturation globale, un réseau d’acquisition évènementielle, et/ou un réseau d’acquisition de mesure de temps de vol. Selon un aspect, il est proposé à cet égard un dispositif photodétecteur comprenant au moins un groupe de pixels comportant : - une électrode de référence commune entre les pixels, - une couche mince de boîtes quantiques colloïdales continue et commune entre les pixels comportant une région photosensible apte à photogénérer des charges électriques, et - une électrode de collecte des charges photogénérées respective à chaque pixel configurée pour collecter des charges photogénérées électriquement positive. Le fait de configurer les électrodes de collecte, c’est-à-dire le moyen permettant la lecture du signal lumineux détecté par le dispositif, pour collecter des charges photogénérées électriquement positive, appelés « trous », permet en effet de bénéficier d’un effet barrière de potentielle empêchant les fuites de courant directement au niveau de l’architecture pixel et donc sans requérir à des circuits supplémentaires dans les moyens de commande. Selon un mode de réalisation, le dispositif comporte une couche de transfert de trous entre la couche mince de boîtes quantiques colloïdales et les électrodes de collecte respectives, configurées pour permettre les transferts de charges électriques positives dans un état actif du pixel, et pour engendrer une barrière de potentiel électrostatique suffisamment grande pour bloquer les transferts de charges électriques positives dans un état inactif du pixel. Selon un mode de réalisation, la couche de transfert de trous pourra comporter à cet égard un oxyde métallique transparent. L’oxyde métallique est avantageusement fortement dopé de manière à être utilisé comme couches extractrices de trous. Par exemple la couche de transfert de trous comporte de l’oxyde de molybdène, de l’oxyde de nickel, de l’oxide de cuivre, de l’oxide de tungstène, ou de l’oxyde de vanadium. Selon un mode de réalisation, la couche mince de boîtes quantiques colloïdales pourra comporter en outre une région dopée de type P à l’interface avec la couche de transfert de trous. Selon un mode de réalisation, le dispositif comporte en outre des moyens de commande configurés pour commander sélectivement les pixels dans l’état actif ou dans l’état inactif, en polarisant l’électrode de référence commune à une tension de référence, et en polarisant respectivement les électrodes de collecte. Selon un mode de réalisation, les électrodes de collecte sont configurées pour être polarisées sur des voies de polarisation en contact direct sur les électrodes de collecte respectives d’une façon dépourvue de moyen de commutation. En effet, la structure de région photosensible apte à photogénérer des charges électriques et la collecte des charges positives photogénérées selon l’aspect défini ci-avant, permettent une absence de fuite de courant avec une commande effectuée par une polarisation et suppriment en conséquence le besoin de circuits de commutation palliatifs pour chaque électrode de collecte. Selon un mode de réalisation, dans un mode de fonctionnement en mutualisation, le dispositif photodétecteur est configuré pour collecter les charges photogénérées dans la couche mince de boîtes quantiques colloïdales, sur l’électrode de collecte d’un seul des pixels dudit au moins un groupe de pixels. En d’autres termes, dans une application de mutualisation « binning », on peut paramétrer une réduction de la résolution de manière à augmenter la sensibilité. Inversement, selon le besoin, on peut paramétrer une augmentation de la résolution au détriment de la sensibilité. Selon un mode de réalisation, les pixels dudit au moins un groupe de pixels sont d’un même type dédié à une photodétection de même nature. Par exemple le type de pixel dédié à une photodétection de même nature sont dédiés à une photodétection de la même composante spectrale de la lumière, telle qu’une composante rouge, verte, bleue, ou infrarouge. Selon un mode de réalisation, ledit au moins un groupe de pixels comprend un premier type de pixel et un deuxième type de pixel, le dispositif photodétecteur étant configuré pour collecter les charges photogénérées dans la couche mince de boîtes quantiques colloïdales, soit sur les électrodes de collecte des pixels du premier type, soit sur les électrodes de collecte des pixels du deuxième type. Selon un mode de réalisation, les pixels du premier type et les pixels du deuxième type sont chacun et distinctement configurés pour l’une des acquisitions suivantes : - une acquisition statique par obturation globale ; - une acquisition dynamique par détection évènementielle ; - une mesure de temps de vol. D’autres avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée de mode de réalisation et de mise en œuvre, nullement limitatifs, et des dessins annexés sur lesquels : FIG. 1 ; FIG. 1 ; FIG. 1 ; FIG. 1 ; FIG. 1 précédemment décrites, illustrent un exemple de pixel ; FIG. 2 ; FIG. 3 ; FIG. 4 ; FIG. 4 ; FIG. 4 ; FIG. 4 ; FIG. 4 ; FIG. 5 ; FIG. 6 illustrent des modes de réalisation de l’invention. La FIG. 2 illustre schématiquement le principe de fonctionnement d’une photodiode réalisée dans une couche mince de boîtes quantiques colloïdales CQD. La photodiode est polarisée entre deux électrodes à des potentiels V permettant de moduler l’efficacité quantique externe de la génération photoélectrique, ce qui se reflète dans l’intensité du courant I de la photodiode. Les charges photogénérées, c’est-à-dire les charges électriques générées par l’effet photoélectrique, comporte des électrons (représentés par un cercle plein) et des trous (représentés par un cercle vide), et sont respectivement collectées par une couche de transfert d’électrons ETL et par une interface de transfert de trous HTL, par ailleurs connectées aux électrodes commandant la photodiode. L’écoulement du courant I issu des charges photogénérées dépend de la modulation des bandes d’énergie par les potentiels de commande V. Ainsi, la photodiode peut être commandée en particulier dans : - un mode bloqué BLCK, c’est-à-dire un état « inactif » (en anglais « OFF »), dans lequel les porteurs de charges sont en désertion partielle et recombinent dans une zone électriquement neutre de la couche mince CQD - un mode d’inversion RVRS, c’est-à-dire un état « actif » (en anglais « ON »), dans lequel les porteurs de charges sont en désertion complète dans la couche mince CQD, et bénéficiant d’une absence de barrière électrostatique dans les deux interfaces de transfert de charges ETL, HTL (dans les deux électrodes) - un état de seuil (en anglais « reach through ») RCHT, à une tension de seuil Vrt entre le mode bloqué BLCK et le mode d’inversion RVRS, les porteurs de charges sont complétement désertés de la couche mince CQD, et une barrière électrostatique est bloquante à l’interface de transfert d’électrons ETL - un état de conduction directe DRCT, à des tensions de commande V positives, dans lequel un fort courant est injecté depuis les électrodes. La FIG. 3 illustre un exemple de réalisation d’un pixel basé sur une photodiode dans une couche mince de boîtes quantiques colloïdales CQD. Le pixel comporte notamment : - une électrode de référence Eref - une couche mince de boîtes quantiques colloïdales CQD comportant une région photosensible, appelée photodiode, apte à photogénérer des charges électriques, c’est-à-dire à générer des charges électriques par effet photoélectrique, - une électrode de collecte EC1. En outre, le pixel comporte : - une couche de transfert de trous HTL située entre l’électrode de collecte EC1 et la couche mince de boîtes quantiques colloïdales p-CQD ayant un dopage de type P, prévue pour transférer les charges positives photogénérées, appelée trous, de façon à être collectées sur l’électrodes de collecte EC1, et - une couche de transfert d’électrons ETL située entre l’électrode de référence Eref et la couche mince de boîtes quantiques colloïdales n-CQD ayant un dopage de type N, prévue pour transférer les charges négatives photogénérées, appelée électrons, vers un nœud de tension de référence (la masse). Des régions diélectriques DL1 (par exemple oxyde ou nitrure de silicium, ou en résine, ou autre) permettent sommairement de délimiter latéralement l’électrode de collecte EC1 ainsi que la couche de transfert de trous HTL. Des régions diélectriques DL2 peuvent optionnellement être prévues pour délimiter latéralement l’électrode de référence Eref et/ou la couche de transfert d’électrons ETL. La FIG. 4 illustre un exemple de réalisation dispositif photodétecteur DSP, appartenant typiquement à un circuit intégré CI, comprenant au moins un groupe de pixels P1, P2, P3 utilisant une couche mince de boîtes quantiques colloïdales CQD. Le dispositif DSP comporte notamment : - une électrode de référence Eref commune entre les pixels P1, P2, P3, - une couche mince de boîtes quantiques colloïdales CQD continue et commune entre les pixels P1, P2, P3 comportant une région photosensible apte à photogénérer des charges électriques h+, e-, et - une électrode de collecte EC1, EC2, EC3 des charges photogénérées respective à chaque pixel P1, P2, P3. Les électrodes de collecte EC1, EC2, EC3 des charges sont configurées pour collecter des charges photogénérées électriquement positives, appelées trous h+. L’électrode de référence Eref, commune à tous les pixels P1, P2, P3, est quant à elle configurée pour acheminer les charges photogénérées électriques négatives, appelées électrons e-, par exemple vers une borne de potentiel de masse. L’électrode de référence Eref recouvre par exemple le côté extérieur de la couche mince de boîtes quantiques colloïdales CQD, c’est-à-dire le côté qui est exposé au flux de lumière incident IL. Ainsi, l’électrode de référence Eref est fabriquée en un matériau électriquement conducteur apte à être transparent pour la lumière incidente IL (en fonction par exemple du matériau et/ou de son épaisseur). Une couche de transfert d’électrons ETL, usuellement un oxyde métallique, apte à permettre les transferts de charges électriques négatives e- peut avantageusement être prévue pour faire l’interface entre la pellicule colloïdale et le métal de l’électrode de référence Eref. Les électrodes de collecte EC1, EC2, EC3, par exemple en cuivre, sont située du côté opposé de la pellicule colloïdale CQD, et sont connectées à des via métalliques VM d’un circuit d’interconnexion BEOL du circuit intégré CI. Les via métalliques VM connectent électriquement les électrodes de collecte EC1-EC3 à des circuits électroniques réalisés dans une partie semiconductrice FEOL. Les circuits électroniques sont configurés pour la mise en œuvre de la fonction du dispositif, notamment en matière de commande et de lecture des pixels (voir ci-après). Avantageusement, une couche de transfert de trous HTL est située entre la pellicule colloïdale de boîtes quantiques CQD et les électrodes de collecte respectives EC1, EC2, EC3. La couche de transfert de trous HTL est configurée pour permettre les transferts de charges électriques positives h+ dans un état actif du pixel, et pour engendrer une barrière de potentiel électrostatique suffisamment grande pour bloquer les transferts de charges électriques positives h+ dans un état inactif du pixel. Par exemple la couche de transfert de trous HTL pourra comporter à cet égard un oxide métallique transparent dont le travail de sortie et la bande interdite sont choisis de telle manière à former une barrière de potentiel électrostatique bloquant les trous photogénérés h+ lorsque l’électrode de collecte EC2 n’est pas polarisée et à laisser passer les tous lorsqu’une tension de commande est appliquée (EC1, EC3), par exemple inférieure ou égale à 5V pour les applications visées. L’oxyde métallique de la couche HTL est avantageusement fortement dopé de façon à moduler le travail de sortie et la bande interdite afin d’être utilisé comme couche extractrice de trous. Par exemple la couche de transfert de trous HTL comporte de l’oxyde de molybdène, de l’oxyde de nickel, de l’oxide de cuivre, de l’oxide de tungstène, ou de l’oxyde de vanadium. Optionnellement, la couche de transfert de trous HTL pourra comporter à cet égard une région pCQD comportant des boîtes quantiques passivées par des ligands se comportant comme un semiconducteur dopé de type P. Cette couche pCQD permet de passiver la couche nCQD. Par « passiver », on entend « engendrer une passivation ». Ainsi les pixels P1, P2, P3 comportent d’une part une région photosensible (couche mince de boîtes quantiques colloïdales CQD) entre deux électrodes Eref, EC1-EC3, et d’autre part des moyens de commande et de lecture dans le circuit réalisé dans la partie semiconductrice FEOL. Les couches mince de boîtes quantiques colloïdales CQD sont des technologies adaptées à la photodétection qui permettent le développement de capteurs d’image à bas coût, haute résolution et selon de très bonnes performances dans l’infrarouge court (ou usuellement « SWIR » pour « Short Wave Infra Red » en anglais), notamment en matière d’efficacité quantique externe, de diaphonie et de courant d’obscurité. Sommairement, les « boites quantiques » désignent usuellement des formations de dimensions nanométriques (par exemple inférieure à 100 nm), comportant un cœur en un matériau semiconducteur, enveloppé par des molécules appelées ligands qui s’étendent radialement vers l’extérieur à partir du cœur . Ces formations tirent leurs noms de « boîte quantique » du fait qu’elles forment une zone de confinement par effet quantique dans toutes les directions de l’espace. Les dimensions des boîtes quantiques sont par exemple inférieures à 100 nm, de préférence comprises entre 2 nm et 15 nm. Les matériaux composant les boites quantiques et les dimensions de chaque boite quantique, en particulier les dimensions du cœur, déterminent les longueurs d’onde d’absorption des boites quantique, c’est-à-dire les longueurs d’onde engendrant l’effet photoélectrique dans la région photosensible CQD. Les longueurs d’onde d’absorption correspondent par exemple à l’infrarouge court, c’est-à-dire des longueurs d’onde comprises entre 700 nm et 1,6 µm, et/ou à l’infrarouge moyen, c’est-à-dire des longueurs d’onde comprises entre 1,6 µm et 4 µm, et/ou au visible, c’est-à-dire des longueurs d’onde comprises entre 300 nm et 700 nm. Le cœur semiconducteur est par exemple un composé de sulfure de plomb, d’arséniure d’indium, ou de tellurure de mercure. Les ligands sont de préférence en des molécules organiques ou des molécules organométalliques et inorganiques. Le dopage et le niveau de fermi de la couche mince de boîtes quantiques colloïdales CQD n-CQD, p-CQD est lié à la stœchiométrie des boites quantiques, la charge nette et le moment dipolaire des ligands En effet, les ligands peuvent être des molécules agissant comme des dopants de type N, par exemple des molécules organiques telles que des thiolates ; ou des molécules agissant comme des dopants de type P, par exemple des molécules organiques de types chaines carbonées. Enfin, une polarisation de la couche mince de boîtes quantiques colloïdales CQD permet de moduler l’efficacité quantique externe de la génération photoélectrique et de la recombinaison de charges, notamment entre un état « actif » où l’intensité du courant qui s’écoule sur les électrodes de collectes est la représentation de la quantité de charge photogénérées, et un état « inactif » où aucun courant ne circule quelle que soit la quantité de charge photogénérées, ces dernière étant recombinées au sein de la couche mince du fait de la faible diffusivité et mobilité des charges photogénérés en l’absence de champ électrique. (cf. FIG. 2 ) A cet égard, le dispositif photodétecteur DSP comprend avantageusement en outre des moyens de commande CMD configurés pour commander sélectivement les pixels P1, P2, P3 dans l’état actif, apte à collecter des charges photogénérées électriquement positives h+, ou dans l’état inactif respectivement inapte à collecter des charges photogénérées électriquement positives h+, en polarisant l’électrode de référence commune Eref à une tension de référence, par exemple 0V, et en polarisant respectivement les électrodes de collectes EC1, EC2, EC3. On notera en particulier que les électrodes de collectes EC1, EC2, EC3 sont configurées pour être polarisée afin de commander les états actifs et inactifs des pixels P1, P2, P3, et peuvent en conséquence être accédées par des voies de polarisation en contact direct sur les électrodes de collecte respectives EC1, EC2, EC3 d’une façon dépourvue de moyen de commutation en particulier. En effet, étant donné la configuration faite pour collecter des trous h+, et en particulier de la barrière de potentiel électrostatique bloquant les trous h+ au niveau des électrodes de collectes EC1, EC3 à l’état inactif, le dispositif DSP bénéficie d’une absence de fuite de courant entre électrodes à l’état actif et à l’état inactif. En d’autres termes, la conception de la région photosensible CQD bloquant les charges collectées h+ par la barrière de potentiel des pixels P1, P3 à l’état inactif, supprime intrinsèquement le besoin de bloquer les fuites de charges collectées avec des circuits de commutation pour tous les pixels à l’état inactif, lorsque des électrodes de collecte EC1, EC2, EC3 voisines sont distinctement polarisées pour commander un état actif et un état inactif. On se réfère à cet égard aux figures 4B, 4C, 4D et 4E. La FIG. 4 illustre le potentiel électrostatique dans la couche mince de boîtes quantiques colloïdales CQD soumise à une polarisation dans laquelle une électrode de collecte en position centrale EC2 est portée au potentiel de l’état actif, par exemple -3V, et deux électrodes de collecte voisines en positions latérales EC1, EC3, sont portées au potentiel de l’état inactif, par exemple 0V. L’électrode de collecte en position centrale EC2 sera désignée dans la suite « électrode centrale EC2 », tandis que les deux électrodes de collecte en positions latérales EC1, EC3, situées de part et d’autre de l’électrode centrale EC2, seront désignées dans la suite électrodes latérales EC1, EC3. La FIG. 4 illustre le niveau des bandes d’énergie en eV (électronvolt) des porteurs de charges e-, h+ dans la couche mince de boîtes quantiques colloïdales CQD de la FIG. 4 le long du trajet vertical VCUT entre l’électrode de référence Eref et l’électrode centrale EC2, et le long du trajet « latéral » HCUT entre une électrode latérale EC3 (ou EC1 par symétrie) et l’électrode centrale EC2. D’une part, on peut voir sur le trajet vertical VCUT la migration « normale » des trous h+ collectés par l’électrode centrale EC2 et la migration des électrons e- vers la masse supportée par l’électrode de référence Eref. D’autre part, on peut voir sur le trajet HCUT la barrière de potentiel électrostatique EPB empêchant la migration des trous h+ entre l’électrode centrale EC2 et les électrodes latérales EC3 (ou EC1 par symétrie) par franchissement d’une barrière de potentiel très étroite, selon le phénomène usuellement appelé « effet tunnel ». La barrière de potentiel électrostatique EPB empêche ainsi la migration des trous h+, c’est-à-dire les charges électriques positives photogénérées dans la région photosensible CQD, entre deux électrodes de collectes voisines EC2, EC3 et supportant des potentiels distincts (i.e. des potentiels commandant un état actif par exemple -3V, et un état inactif par exemple 0V). La FIG. 4 illustre la densité de courant total qui résulte de la configuration des bandes d’énergies des de trous h+ sur le trajet HCUT, entre une électrode latérale EC1 (ou EC3 par symétrie) et l’électrode centrale EC2. Ainsi on voit qu’il n’existe aucun flux de charges positives h+ des électrode latérale EC1 (ou EC3 par symétrie) vers l’électrode de collecte centrale EC2, et qu’il existe des flux FL1, FL2 dirigeant globalement les charges positives h+ du volume de la région photosensible CQD vers l’électrode centrale EC2. La FIG. 4 illustre l’intensité des courants I1, I3 s’écoulant sur les électrodes latérales EC1 et EC3 et du courant I2 sur l’électrode centrale EC2, par exemple en présence de lumière incidente, en fonction de la tension de polarisation de la photodiode. On peut voir que dans ces conditions, les courants I1, I3 sont strictement nuls sur les électrodes latérales EC1 et EC3, tandis que le courant I2 sur l’électrode centrale EC2 s’écoule à partir de tensions de commande de l’état actif inférieures à -2,5V, par exemple -3V. Ainsi, dans le dispositif DSP décrit ci-avant en relation avec les figures 4A à 4E, il n’existe pas de problème de fuite de charges entre des électrodes de collecte voisines polarisées à des potentiels différents. En conséquence, le dispositif DSP permet des applications avantageuses et performantes, notamment pour un fonctionnement en mutualisation et/ou un fonctionnement plural. La FIG. 5 illustre un exemple de fonctionnement en mutualisation du dispositif photodétecteur DSP. Dans le mode de fonctionnement en mutualisation (usuellement « binning » en anglais) un plus petit nombre de pixels est sélectivement utilisé pour la collecte des charges dans un volume donné de la région photosensible. Cela permet d’augmenter la sensibilité de la détection afin d’augmenter la rapidité de fonctionnement, ainsi que la capacité à détecter des évènements, tout en réduisant le bruit associé. En effet, le dispositif photodétecteur DSP est par exemple configuré pour collecter les charges photogénérées dans la région photosensible (couche mince de boîtes quantiques colloïdales CQD), sur l’électrode de collecte d’un seul des pixels PXon d’un groupe de pixels GRP. Le pixel PXon collectant les charges du groupe est commandé dans l’état actif, et est ainsi désigné « pixel actif » du groupe, tandis que tous les autres pixels PXoff du groupe GRP sont commandés dans l’état inactif, et sont ainsi désignés « pixels inactifs » du groupe. On rappelle que les pixels inactifs PXoff permettent la photogénération des charges h+ dans la région photosensible associée, mais empêche l’écoulement du courant de trous h+ sur leur électrode de collecte. Ainsi les charges h+ générées dans la région photosensible de tous les pixels du groupe GRP sont collectées par le seul pixel actif PXon du groupe GRP. A cet égard le pixel actif PXon est choisi à une position dans le groupe GRP permettant d’être au plus proche de l’emplacement de génération des charges. Par exemple, le pixel actif PXon du groupe est choisi à une position centrale, par exemple au milieu d’un groupe de 9 pixels dans un carré de 3x3 pixels. D’autres arrangements de pixels peuvent être prévus pour former des groupes GRP adaptés à la mutualisation. Dans cet exemple les pixels des groupes de pixels GRP sont dédiés à la même nature de photodétection, c’est-à-dire par exemple que tous les pixels du groupe GRP sont dédiés à une détection statique par obturation globale des composantes du visible, rouge R, verte G et bleu B, respectivement dans chaque groupe GRPG, GRPR, GRPB. Inversement, selon le besoin, on peut aussi commander individuellement chaque pixel du groupe GRP, par exemple afin d’augmenter la résolution au détriment de la sensibilité, éventuellement au moyen d’une technique de remosaïquage (expression tirée du terme usuel anglais « remosaicing ») c’est-à-dire un réarrangement par extrapolation en un motif (ou mosaïque) élémentaire, par exemple du type Bayer. En alternative, les pixels des groupes de pixels GRP sont dédiés à différentes natures de photodétection. On se réfère à cet égard à la FIG. 6 . La FIG. 6 illustre des exemples de fonctionnement plural, par exemple comportant un entrelacement de plusieurs types de pixels dédiés à différentes natures de photodétection, par exemple : un réseau d’acquisition statique de type à obturation globale ( « global shutter ») ou à obturation roulante (« rolling shutter »), un réseau d’acquisition évènementielle (IR), et/ou un réseau d’acquisition de mesure de temps de vol (IR). Ainsi, le dispositif DSP comporte au moins deux réseaux de pixels de fonctions différentes, sont entrelacés et partagent la même couche mince de boîtes quantiques colloïdales CQD. En pratique, pour éviter une trop grande complexité, il est avantageux de mettre en œuvre un fonctionnement dual, comportant un entrelacement de deux types de pixels dédiés à différentes natures de photodétection. Ainsi, dans un premier exemple, une partie des pixels des groupes de pixels GRP33, GRP22, GRP5, sont dédiés à une acquisition statique par obturation globale des composantes du visible R, G, B, et une autre partie à une acquisition dynamique par détection évènementielle d’une composante infra-rouge IR. Dans un deuxième exemple, une partie des pixels R, G, B des groupes de pixels GRP33, GRP22, GRP5, sont dédiés à une acquisition statique par obturation globale des composantes du visible RGB, et une autre partie à une acquisition par effet d’avalanche pour une mesure de temps de vol d’une composante infra-rouge IR. Dans ces deux exemples, chaque groupe GRP33 comporte des pixels R, G, B, dédiés aux acquisitions faites dans le visible, rouge, verte et bleu, et au moins un pixel IR dédié aux acquisitions faites dans l’infra-rouge. Par exemple, le groupe GRP33 comporte neuf pixels dans un carré de 3x3 pixels, comprenant deux pixels rouges R, quatre pixels verts G, deux pixels bleus B, et un pixel infrarouge IR à la position au milieu du carré. Par exemple, le groupe GRP22 comporte quatre pixels dans un carré de 2x2 pixels, comprenant un pixel rouge R, un pixel vert, un pixel bleu et un pixel infrarouge IR. Par exemple, le groupe GRP5 comporte cinq pixels dans un carré de 2x2 pixels, comprenant un pixel rouge R, deux pixels verts, et un pixel bleu, avec un pixel infrarouge IR additionnellement positionné au milieu du carré. En prévoyant des filtres rouge, vert et bleu transparents à la composante infrarouge, alors on peut appliquer la technique de mutualisation (« binning ») en commandant le pixel infrarouge IR en tant que pixel actif PXon du groupe GRP, afin de bénéficier de l’augmentation de la sensibilité et de la rapidité, tout en réduisant le bruit associé. Par exemple, on pourra dans ce cadre de détections plurales, mettre en œuvre lesdites acquisitions à obturation globale, évènementielles, ou de mesure de temps de vol lors de phases d’acquisition distinctes les unes des autres. Lors des phases d’acquisition distinctes, on aura ainsi soit le premier type de pixel commandé à l’état actif et le deuxième type de pixels commandé à l’état inactif, soit le premier type de pixel commandé à l’état inactif et le deuxième type de pixels commandé à l’état actif. Le dispositif photodétecteur est dans ce cas configuré pour collecter les charges photogénérées dans la régions photosensible commune au groupe GRP33, GRP22, GRP5, soit avec le premier type de pixel (par exemple les pixels du visible R, G, B), soit avec le deuxième type de pixel (par exemple le pixel infrarouge IR). Dans les deux cas, les courant collectés ne seront pas entachés de fuites entre électrodes de collecte voisines commandant respectivement les états actifs et inactifs. Dispositif photodétecteur (DSP) comprenant au moins un groupe de pixels (P1, P2, P3) comportant : - une électrode de référence (Eref) commune entre les pixels, - une couche mince de boîtes quantiques colloïdales (CQD) continue et commune entre les pixels comportant une région photosensible (n-CQD) apte à photogénérer des charges électriques (h+, e-), et - une électrode de collecte (EC1, EC2, EC3) des charges photogénérées respective à chaque pixel (P1, P2, P3), les électrodes de collecte des charges (EC1, EC2, EC3) étant configurées pour collecter des charges photogénérées électriquement positive (h+). Dispositif selon la revendication 1, comportant une couche de transfert de trous (HTL) entre la couche mince de boîtes quantiques colloïdales (CQD) et les électrodes de collecte respectives (EC1, EC2, EC3), configurée pour permettre les transferts de charges électriques positives (h+) dans un état actif du pixel, et pour engendrer une barrière de potentiel électrostatique (EPB) suffisamment grande pour bloquer les transferts de charges électriques positives (h+) dans un état inactif du pixel. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel la couche de transfert de trous (HTL) comporte un oxyde métallique transparent. Dispositif selon l’une des revendications 2 ou 3, dans lequel la couche mince de boîtes quantiques colloïdales comporte une région dopée de type P (p-CQD) à l’interface avec la couche de transfert de trous (HTL). Dispositif selon l’une des revendications 2 à 4, comportant en outre des moyens de commande (CMD) configurés pour commander sélectivement les pixels (P1, P2, P3) dans l’état actif ou dans l’état inactif, en polarisant l’électrode de référence commune (Eref) à une tension de référence, et en polarisant respectivement les électrodes de collecte (EC1, EC2, EC3). Dispositif selon la revendication 3, dans lequel les électrodes de collecte (EC1, EC2, EC3) sont configurées pour être polarisées sur des voies de polarisation (VM) en contact direct sur les électrodes de collecte respectives d’une manière dépourvue de moyen de commutation. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel, dans un mode de fonctionnement en mutualisation, le dispositif photodétecteur (DSP) est configuré pour collecter les charges photogénérées dans la couche mince de boîtes quantiques colloïdales (CQD), sur l’électrode de collecte d’un seul des pixels (PXon) dudit au moins un groupe de pixels (GRP). Dispositif selon la revendication 5, dans lequel les pixels dudit au moins un groupe de pixels (GRP) sont dédiés à la même nature de photodétection (G). Dispositif selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel ledit au moins un groupe de pixels (GRP33, GRP22, GRP5) comprend un premier type de pixel et un deuxième type de pixel, le dispositif photodétecteur (DSP) étant configuré pour collecter les charges photogénérées dans la couche mince de boîtes quantiques colloïdales (CQD), soit sur les électrodes de collecte des pixels du premier type, soit sur les électrodes de collecte des pixels du deuxième type. Dispositif selon la revendication 9, dans lequel les pixels du premier type et les pixels du deuxième type sont chacun et distinctement configurés pour l’une des acquisitions suivantes : - une acquisition statique par obturation globale ; - une acquisition dynamique par détection évènementielle ; - une mesure de temps de vol.