Réalisation d'un prototype de circuit intégré en CMOS 65 nm pour module de comptage de photons uniques 3D

 

Jean-François Pratte

Université de Sherbrooke

 

Domaine :  techniques, mesures et systèmes

Programme établissement de nouveaux chercheurs universitaires

Concours 2013-2014

Les dispositifs optoélectroniques font partie de notre quotidien, des caméras sur nos téléphones intelligents à l'imagerie médicale jusqu'aux systèmes de télécommunication. Leurs performances n'ont cessé de croître en termes d'efficacité de détection et de mesure temporelle, si bien qu'ils ont un impact direct sur les instruments utilisés à la fois dans les domaines de la santé, industriel et scientifique.

Parmi les tendances actuelles dans ce domaine, l'intégration vers des microsystèmes intelligents capables d'assumer totalement ou partiellement le traitement associé aux signaux optiques assure une certaine pérennité à leur croissance. Cependant, leur capacité à traiter l'information rencontre les mêmes obstacles que la loi de Moore en microélectronique et il devient impératif de pallier à ces lacunes par tous les moyens possibles dont les méthodes dites « more than Moore » qui prônent l'utilisation de techniques complémentaires pour accroître les performances, par exemple l'empilement en 3D de circuits intégrés.

Ce projet vise la réalisation d'un prototype électronique, pour éventuellement réaliser un module de comptage de photons uniques 3D innovateur, ayant la particularité d'être très sensible à la lumière (résolution de l'ordre du photon) et avec la capacité de mesurer leur temps d'arrivée avec une très grande précision, de l'ordre de la dizaine de picosecondes.