Abstract FR:

On a étudié la modification des Paramètres Photoélectriques (PP) et semiconducteurs caractérisant le fonctionnement des monodétecteurs Si lorsque ces derniers sont soumis à une irradiation laser monoimpulsionnelle. Les lasers utilisés sont : un Nd : YAG fondamental (λ = 1064 nm−YAG1) et doublé en fréquence (λ = 532 nm−YAG2) d'une durée de 4 ns chacun et un laser à colorant utilisant de la Rhodamine 6G (λ = 580 nm-R6G) d'une durée de 2 μs. Certains des détecteurs utilisés ont été réalisés suivant nos spécifications mais des capteurs commerciaux ont été également testés. On a constaté que l'altération des PP des détecteurs irradiés sous une fluence donnée est d'autant plus importante que la durée d'impulsion est brève. A durée d'impulsion constante, la dégradation des PP est beaucoup plus importante après une irradiation YAG1. Par ailleurs, l'importance de ces altérations est fonction de la résistivité du matériau, de l'environnement du détecteur et de sa polarisation. On a aussi montré que la surface de l'impact doit être au moins égale à 0,1 fois la surface active du détecteur si nous voulons que les PP soient fortement modifiés. De même, la distribution des dopants mesurée à l'aide de la SIMS est considérablement modifiée par une impulsion brève avec l'apparition d'un «plateau». La technique DLTS a montré qu'une irradiation de courte durée induit davantage de défauts de type centre E. D'une façon générale, on a montré que la sensibilité du détecteur est le premier paramètre affecté par une irradiation laser. Les irradiations en pulsé répétitif ont confirmé que la dégradation des PP n'est pas due à un effet thermique mais au cumul des défauts. Par ailleurs, on a constaté qu'il n'existe pas de seuil de destruction totale du détecteur mais plutôt une perte progressive de ses performances. Finalement, on a montré que la température de vaporisation du matériau doit être atteinte si nous voulons fortement endommager le détecteur. En vue d'expliquer ces faits expérimentaux, on a effectué une simulation numérique de l'échauffement des détecteurs Si irradiés par laser. On a également modélisé analytiquement le courant de fuite ainsi que la diffusion des dopants. Ces résultats ont permis de bien comprendre les processus de détérioration des capteurs et de réaliser un nouveau procédé de protection face à une agression laser (brevet en cours).