Brevet FR3045148A1 (20170616)
REVENDICATIONS1. Dispositif de détection bolométrique comprenant : - un substrat (14) comprenant un circuit de lecture ; - une matrice de détecteurs élémentaires comprenant chacun une membrane (12) suspendue au-dessus du substrat (14) et raccordée au circuit de lecture par au moins deux conducteurs électriques (16, 18), ladite membrane comprenant deux électrodes électriquement conductrices (20,\n<CLM>\1\trespectivement raccordées aux deux conducteurs électriques, et un volume de matériau transducteur (24) raccordant électriquement les deux électrodes, dans lequel le circuit de lecture est configuré pour appliquer un stimulus électrique entre les deux électrodes (20,\n<CLM>\1\tde la membrane (12) et pour former un signal électrique en réponse à ladite application, caractérisé : - en ce que ledit volume comporte : ^ un volume (34, 38,\n<CLM>\1\td'un premier matériau transducteur raccordant électriquement les deux électrodes (20,\n<CLM>\1\tde la membrane (12) et formant des parois d'une enceinte fermée (42) dans laquelle chacune des électrodes (20,\n<CLM>\1\test logée au moins partiellement ; et - un volume (44) d'un second matériau transducteur raccordant électriquement les deux électrodes (20,\n<CLM>\1\tet logé dans l'enceinte (42), la résistivité électrique du second matériau étant inférieure à la résistivité électrique du premier matériau ; - et en ce que les deux matériaux transducteurs présentant un coefficient thermique de résistivité TCR négatif\n<CLM>\1\tDispositif de détection bolométrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux électrodes (20,\n<CLM>\1\tsont coplanaires et séparées uniquement par une rainure.\n<CLM>\1\tDispositif de détection bolométrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux électrodes (20,\n<CLM>\1\tappartiennent à une série d'au moins trois zones électriquement conductrices, coplanaires, et séparées les unes des autres par des rainures parallèles disposées entre les deux électrodes.\n<CLM>\1\tDispositif de détection bolométrique selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la membrane comporte une couche continue d'isolant électrique (52) s'étendant entre les électrodes et recouvrant partiellement chacune d'entre elles. 35 3045148 22\n<CLM>\1\tDispositif de détection bolométrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la résistivité électrique du second matériau est au moins cinq fois plus faible que la résistivité électrique du premier matériau, et de préférence dix fois à vingt fois plus faible. 5\n<CLM>\1\tDispositif de détection bolométrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier matériau a une résistivité électrique supérieure à 10 Ohm. cm, et de préférence une résistivité inférieure à 104 Ohm.cm. 10\n<CLM>\1\tDispositif de détection bolométrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier matériau est du silicium amorphe, un alliage amorphe de silicium et de germanium de formule SixGe(l,), ou un alliage amorphe de silicium et carbone de formule a-Si'C(l,), et le second matériau est un oxyde métallique. 15\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication d'un dispositif de détection bolométrique, comprenant : - la fabrication d'un substrat (60) comprenant un circuit de lecture ; - le dépôt sur le substrat d'une couche sacrificielle (70); - la fabrication, sur la couche sacrificielle (70), d'une matrice de membranes 20 (12), chacune raccordée au circuit de lecture par au moins deux conducteurs électriques (66), ladite membrane comprenant deux électrodes électriquement conductrices (20,\n<CLM>\1\trespectivement raccordées aux deux conducteurs électriques, et un volume de matériau transducteur raccordant électriquement les deux électrodes ; 25 - une fois les membranes fabriquées, le retrait de la couche sacrificielle (70), caractérisé : - en ce que la fabrication du volume transducteur comporte : - le dépôt d'une couche inférieure d'un premier matériau transducteur (34) sur la couche sacrificielle (70) ; 30 - la formation, sur la dite couche du premier matériau, des deux électrodes de la membrane (20, 22); - le dépôt sur, et entre les électrodes, d'une couche de second transducteur (44); et - l'encapsulation de la couche de second matériau transducteur (44) par une couche supérieure du premier matériau (36) de manière à également couvrir partiellement les deux électrodes, 3045148 23 - et en ce que : - les deux matériaux transducteurs présentent un coefficient thermique de résistivité TCR négatif, et la résistivité électrique du second matériau est inférieure à la résistivité électrique du premier matériau ; 5 - le premier matériau est inerte au retrait de la couche sacrificielle.\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication d'un dispositif de détection bolométrique selon la revendication 8, caractérisé en ce que la couche sacrificielle est retirée par une attaque d'acide fluorhydrique HFv, et en ce que le premier matériau est du silicium 10 amorphe, un alliage amorphe de silicium et de germanium de formule a- Si,,Ge(l-,), ou un alliage amorphe de silicium et carbone de formule a-S1,,C(1,).\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication d'un dispositif de détection bolométrique selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que les deux électrodes sont formés en 15 déposant une couche de matériau électriquement conducteur et en réalisant uniquement une rainure dans ladite couche jusqu'à la couche inférieure de premier matériau.\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication d'un dispositif de détection bolométrique selon la 20 revendication 8 à 10, caractérisé en ce que les deux électrodes sont formés en déposant une couche de matériau électriquement conducteur et en réalisant au moins deux rainures parallèles dans ladite couche jusqu'à la couche inférieure de premier matériau. 25\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication d'un dispositif de détection bolométrique selon l'une des revendications 8 à 11, caractérisé en ce que la résistivité électrique du second matériau est au moins cinq fois plus faible que la résistivité électrique du premier matériau, et de préférence dix fois à vingt fois plus faible. 30\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication d'un dispositif de détection bolométrique selon l'une des revendications 8 à 12, caractérisé en ce que le premier matériau a une résistivité électrique supérieure à 10 Omh.com, et de préférence une résistivité inférieure à 104 Ohm. cm. 35\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication d'un dispositif de détection bolométrique selon l'une des revendications 8 à 13, caractérisé en ce qu'il comprend, avant dépôt du second matériau transducteur, le dépôt d'une couche électriquement isolante s'étendant entre les électrodes et recouvrant partiellement chacune d'entre elles.