Étude de la passivation du silicium dans des conditions d'irradiation électronique de faible énergie, Silicon passivation study under low energy electron irradiation conditions

Numero d’ordre : 238 - 2010
Annee 2010
THESE DE L’UNIVERISTE DE LYON
Delivree par
L’UNIVERSITE CLAUDE BERNARD LYON 1
Ecole Doctorale de Physique et d’Astrophysique
DIPLOME DE DOCTORAT
(arr^ete du 7 aou^t 2006)
Soutenance le 29 Novembre 2010
Par
Monsieur Romain CLUZEL
ETUDE DE LA PASSIVATION DU SILICIUM
DANS DES CONDITIONS D’IRRADIATION ELECTRONIQUE
DE FAIBLE ENERGIE
A soutenir devant la commission d’examen :
President du Jury Monsieur Pierre MAGNAN
Rapporteurs Monsieur Christian MOREL
Monsieur Christophe de LA TAILLE
Examinateurs Monsieur Jer^ome BAUDOT
Monsieur Stephane DEMIGUEL
Monsieur Guo-Neng LU
Directeur de These Monsieur Pierre DEPASSE
Co-directeur de These Monsieur Remi BARBIER
Invite Monsieur Guy BLAISE
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A ma famille, plus particulierement a mes parents,
A Pauline.
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REMERCIEMENTS
ette these de Doctorat n’aurait pas pu ^etre menee sans l’aide precieuse et la vo-
lonte de personnes que je tiens a remercier ici. M^eme si toutes ne sont pas citees,C je n’en oublie personnellement aucune.
Je tiens tout d’abord a exprimer ma reconnaissance la plus profonde a Monsieur
Pierre MAGNAN, Professeur au laboratoire CIMI de l’ISAE, pour avoir accepte de presi-
der le Jury de soutenance de cette these. Ses travaux de Recherche ont ete tres instructifs
quant a ma comprehension des dierentes problematiques des capteurs CMOS.
Mes remerciements vont ensuite a Messieurs Pierre DEPASSE et Remi BARBIER
de l’IPNL qui ont su si bien jouer leur rol^ e respectivement de Directeur et Codirecteur de
these. J’ai entre autres particulierement apprecie leurs conseils avises tout au long de ce
travail. J’eprouve une grande reconnaissance envers Remi BARBIER dont la disponibilite
et la qualite des conseils sont sans egal et qui a toujours porte la plus grande attention a
mon travail. Il me semble avoir enormement appris a ses c^otes. J’espere pouvoir utiliser a
bon escient les valeurs qu’il a essaye de m’inculquer : son enthousiasme, sa soif de com-
prendre, son esprit critique ainsi que son exigence d’un travail de qualite.
Ma reconnaissance est aussi tres grande envers Stephane DEMIGUEL, Docteur-
Ingenieur et Expert en Optronique, dont l’encadrement tout au long de ces trois ans a ete
determinant et les conseils d’une grande richesse. Il m’a fait decouvrir au mieux le monde
de la Recherche industrielle par sa vision toujours pertinente et experte. Je le remercie
enn pour avoir accepte d’^etre Examinateur de ma these.
Mes remerciements vont ensuite a Messieurs Christophe de LA TAILLE, Ingenieur
de Recherche au LAL, et Christian MOREL, Professeur au CPPM, d’avoir mis leur ex-
pertise au service de ce travail en tant que Rapporteur de mes travaux et aussi pour leur
relecture et leur analyse ne de mon travail.
Je tiens a exprimer toute ma gratitude a Monsieur Jer^ome BAUDOT, de l’IPHC,
ainsi que toute son equipe a Strasbourg, pour avoir toujours manifeste de l’inter^et pour
ma these. Je le remercie aussi pour avoir accepte d’^etre Examinateur et pour sa relecture
attentive de ce manuscrit.
Je suis aussi extr^emement reconnaissant a Monsieur Guo Neng LU d’avoir ete Exa-
minateur de ces travaux de Recherche. Nous avons eu quelques conversations techniques
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qui m’ont beaucoup appris.
Mes remerciements se dirigent ensuite vers Monsieur BLAISE, Professeur a l’INSTN,
tout d’abord pour avoir accepte l’inviation a ce Jury, mais aussi pour la conduite d’une
serie d’experiences qui furent riches d’enseignements.
Je tiens a remercier Monsieur Bernard ILLE, Directeur de l’IPNL, qui m’a permis
de mener mes travaux dans les locaux du laboratoire.
J’adresse mes remerciements les plus vifs a Eric CARRE qui, par passion et inter^et
scientique, a toujours suivi de pres mes experiences et qui, au passage, m’a beaucoup
enseigne sur le plan experimental, tant dans la methode, la rigueur, le professionnalisme,
que dans la conduite de mon projet ce qui m’a evite de perdre du temps. Il a su ^etre un
interlocuteur privilegie avec qui j’ai confronte tant de points de vue.
J’ai aussi tres envie de remercier un certain nombre de personnes qui ont croise
mon chemin de pres ou de loin durant ces trois ans, ont su me motiver, rendre ce travail
agreable, m’ont beaucoup appris, m’ont aide, m’ont fais gagner du temps, m’ont soutenu,
ont cru en moi. Je remercie tout specialement Maryline qui a su me faire prendre du recul
sur la conduite de mon travail, car elle en etait passee par la elle aussi.
Je voudrais temoigner ensuite une grande reconnaissance a ma famille sans qui je
n’en serais pas la, qui m’a aussi toujours soutenu, a su eveiller ma curiosite et qui m’a
tant apporte.
Je termine ces remerciements par Pauline, qui a illumine ma derniere annee de these,
qui a su me supporter aussi bien dans mes joies que dans mes peines, le tout en forme de
montagne russe...
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Resume fran cais
L’illumination par la face arriere amincie des imageurs CMOS est une des voies
etudiees pour accro^tre le rapport signal a bruit et ainsi la sensibilite de ce capteur.
Or cette con