Brevet FR3045942A1 (20170623)
REVENDICATIONS1.- Un élément (10) détecteur de rayonnements comprenant : - un empilement (15) de couches superposées selon une direction d'empilement (Z), l'empilement (15) présentant une première face (25) et une deuxième face (30) et comprenant une couche absorbante de rayonnement (35) réalisée en un premier matériau semi-conducteur (M1) présentant une première valeur de gap et au moins une couche barrière (40) réalisée en un deuxième matériau semi-conducteur (M2) présentant une deuxième valeur de gap, la deuxième valeur de gap étant supérieure strictement à la première valeur de gap ; et - un circuit de lecture (20) délimité selon la direction d'empilement (Z) par la première face (25) ; la couche absorbante (35) comprenant une première portion (65) présentant un dopage d'un premier type choisi parmi le dopage de type n et le dopage de type p, et une deuxième portion (70) présentant un dopage d'un deuxième type choisi parmi le dopage de type n et le dopage de type p, le deuxième type de dopage étant différent du premier type de dopage, la première portion (65) et la deuxième portion (70) formant une première jonction p-n ; l'empilement (15) délimitant en outre un trou primaire (32) traversant chacune des couches de l'empilement (15), le trou primaire (32) accueillant au moins en partie une électrode primaire (55) connectant électriquement la deuxième portion (70) au circuit de lecture (20) et traversant la première face (25), la première jonction p-n entourant l'électrode primaire (55) dans un plan orthogonal à la direction d'empilement (Z), et la deuxième face (30) portant au moins une bande (105) délimitée selon la direction d'empilement (Z) par la couche barrière (40), la bande (105) étant réalisée en le deuxième matériau semi-conducteur (M2) et présentant un dopage du premier type et une densité de porteurs libres supérieure ou égale à 1.1017cm-3. 2.- Elément détecteur de rayonnement selon la revendication 1,, dans lequel la bande (105) est réalisée en un matériau semi-conducteur dégénéré. 3.- Elément détecteur de rayonnement selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la bande (105) entoure l'électrode primaire (55) dans un plan orthogonal à la direction d'empilement (Z). 3045942 24 4.- Elément détecteur de rayonnement selon l'une quelconque des revendication 1 à 3, dans lequel l'empilement (15) comprend, en outre, au moins une couche intermédiaire (45) réalisée en un troisième matériau semi-conducteur (M3) ayant une troisième valeur de gap (G3) comprise entre la première valeur de gap et la deuxième 5 valeur de gap, la couche intermédiaire (45) étant délimitée, selon la direction d'empilement (Z), par la couche absorbante (35) et la couche barrière (40). 5.- Elément détecteur de rayonnement selon la revendication 4, dans lequel le troisième matériau (M3) est un matériau quaternaire au moins formé à partir du premier 10 matériau (M1) et du deuxième matériau (M2). 6.- Elément détecteur de rayonnement selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le premier matériau (M1) est choisi parmi InGaAs, InAsSb et InSb, et - lorsque le premier matériau (M1) est InGaAs, le deuxième matériau (M2) est 15 InP ; - lorsque le premier matériau (M1) est InAsSb, le deuxième matériau (M2) est AIGaAsSb ; et - lorsque le premier matériau (M1) est InSb, le deuxième matériau (M2) est InAlSb. 20 7.- Elément détecteur de rayonnement selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, comportant en outre une couche de passivation (60) entourant dans un plan orthogonal à la direction d'empilement (Z) l'électrode primaire (55), la couche de passivation étant délimitée dans le plan orthogonal à la direction d'empilement (Z) par l'électrode primaire (55) et par la couche barrière (40), la couche de passivation (60) étant 25 propre à isoler électriquement la couche barrière (40) de l'électrode primaire (55). 8.- Elément détecteur de rayonnement selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, comportant en outre une couche filtrante (22) propre à permettre la propagaten d'au moins une onde électromagnétique présentant une première énergie comprise dans 30 un ensemble primaire d'énergies et à empêcher la propagation d'au moins une onde électromagnétique présentant une deuxième énergie comprise dans un ensemble secondaire d'énergies, l'ensemble secondaire étant différent de l'ensemble primaire, la couche filtrante (22) étant délimitée selon la direction d'empilement (Z) par la deuxième face (30). 35 3045942 25 9.- Elément détecteur de rayonnement selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel le trou primaire (32) est en forme de cône à base circulaire. 10.- Imageur (95) comprenant au moins un deuxième ensemble (E2) d'éléments 5 détecteurs de rayonnements (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel chaque bande (105) est connectée électriquement à au moins une autre bande (105), les bandes (105) formant, sur la deuxième face (30), un réseau (110) bidimensionnel présentant une pluralité de mailles, chaque maille entourant, dans un plan orthogonal à la direction d'empilement (Z), une unique électrode primaire (55). 10 11.- Imageur (95) selon la revendication 10, dans lequel le réseau comprend une couche de collection (115) réalisée en le deuxième matériau (M2), et recouvrant en partie la deuxième face (30), l'imageur (95) comprenant, en outre, un ensemble (El) de trous secondaires (33), chaque trou secondaire (33) traversant la couche de collection (115) et 15 accueillant au moins en partie une première électrode (55) traversant la première face (25) et connectant électriquement la couche de collection (115) au circuit de lecture (20).