Brevet FR3045941A1 (20170623)
REVENDICATIONS1.- Un élément (10) détecteur de rayonnements comprenant : - un empilement (15) de couches superposées selon une direction d'empilement (Z), l'empilement (15) comportant une première face (25) et une deuxième face (30) et comprenant une couche absorbante de rayonnement (35) réalisée en un premier matériau semi-conducteur présentant une première valeur de gap et au moins une couche barrière (40) réalisée en un deuxième matériau semi-conducteur 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 ; la couche barrière (40) comportant une première zone conductrice (75) présentant un dopage du premier type, la première zone conductrice (75) et la première portion (65) étant superposées ; 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 première zone conductrice (75) présentant une densité de porteurs libres supérieure ou égale à 1.1017cm-3 . 2.- Elément détecteur de rayonnement selon la revendication 1, dans lequel la première zone conductrice (75) est réalisée en un matériau semi-conducteur dégénéré. 3.- Elément détecteur de rayonnement selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'empilement (15) comprend, en outre, au moins une couche intermédiaire (45) réalisée dans un troisième matériau semi-conducteur ayant une troisième valeur de gap comprise entre la première valeur de gap et la deuxième valeur de gap, la couche intermédiaire 3045941 24 (45) étant délimitée, selon la direction d'empilement (Z), par la couche absorbante (35) et la couche barrière (40). 4.- Elément détecteur de rayonnement selon la revendication 3, dans lequel le 5 troisième matériau est un matériau quaternaire au moins formé à partir du premier matériau et du deuxième matériau. 5.- Elément détecteur de rayonnement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la couche barrière (40) comporte une deuxième zone conductrice (80) 10 présentant un dopage du deuxième type, la première zone conductrice (75) et la deuxième zone conductrice (80) formant une deuxième jonction p/n entourant l'électrode primaire dans un plan orthogonal à la direction d'empilement (Z) et la deuxième zone conductrice (80) étant en contact avec l'électrode primaire (55). 15 6.- Elément détecteur de rayonnement selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le premier matériau est choisi parmi InGaAs, InAsSb et InSb, et - lorsque le premier matériau est InGaAs, le deuxième matériau est InP ; - lorsque le premier matériau est InAsSb, le deuxième matériau est AIGaAsSb; et - lorsque le premier matériau est InSb, le deuxième matériau 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 25 l'électrode primaire (55) et par la couche barrière (40), la couche de passivation (60) étant 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 propagation 30 d'au moins une onde électromagnétique présentant une première énergie comprise dans 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 35 fade (3M. 3045941 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.- Elément détecteur de rayonnement (10) selon l'une quelconque des 5 revendications 1 à 9, dans lequel la première zone conductrice (75) présente un gradient spatial de dopage selon la direction d'empilement (Z). 11.- Imageur (95) comprenant au moins un deuxième ensemble (E2) d'éléments détecteurs de rayonnement (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, 10 l'imageur (95) comprenant en outre un premier ensemble (El) de trous secondaires (33) accueillant chacun au moins en partie une électrode secondaire (57) connectant électriquement la première zone conductrice (75) au circuit de lecture (20) et traversant la première face (25), chacun des trous secondaires (33) du premier ensemble (El) étant disposé le long 15 d'une ligne propre (Lp) du premier ensemble (El), et la ligne propre (Lp) entourant le deuxième ensemble (E2) dans un plan orthogonal à la direction d'empilement (Z).