Les détecteurs infrarouges microbolométriques non refroidis et leurs applications
De Wiki-thermographie.
par Jean Luc TISSOT
L'apparition des détecteurs infrarouges non refroidis a ouvert de nouvelles opportunités pour la détection infrarouge tant militaire que civile par suite des faibles coûts que cette technologie permet d'atteindre. Les développements de ces matrices impliquent un grand nombre de compromis qui expliquent les différentes approches actuellement en cours d'industrialisation. L'obtention de performances élevées est basée sur un paramètre clé qui est l'utilisation d'un matériau thermomètre possédant un rapport signal/bruit élevé tout en restant compatible avec les techniques de la microélectronique silicium pour son dépôt et sa gravure. Cette approche silicium, utilisée dans le développement des mémoires, permet de concevoir et réaliser à moindre coût, des structures performantes dans un point élémentaire (pel) de très faibles dimensions. Des technologies basées sur des matériaux ferro-électriques et surtout résistifs (microbolomètre) sont ainsi en développement dans le monde, en particulier aux Etats-Unis et en France. La technologie microbolomètre est toutefois potentiellement mieux positionnée en termes de performances élevées et de coûts de production faibles. Le CEA/LETI et ULIS ont ainsi choisi, depuis le démarrage du développement de cette filière, de ne travailler entre autre que sur des procédés compatibles avec l'utilisation de tranches de circuits de lecture CMOS commercialement disponibles. Cette approche, liées à l'utilisation de silicium amorphe, présente en effet le plus fort potentiel de réduction des coûts de production et donc de mise à disposition du marché de détecteurs infrarouges en grandes quantités. Après son développement, la technologie a été transférée en milieu industriel grâce à la création de ULIS, filiale de Sofradir et du CEA, où la production est actuellement en croissance constante. En parallèle, le LETI et ULIS poursuivent le développement de nouvelles générations de composants avec pour but de pouvoir réduire leurs dimensions (réduction de la taille du pel), simplifier leur intégration en boîtier (développement de techniques collectives) et faciliter leur utilisation (intégration de fonctionnalités supplémentaires directement sur le capteur). Après avoir rappelé les principales technologies industrialisées, on présentera les développements à ULIS associés aux applications radiométriques ainsi que celles concernées par le faible coût.
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