Sensores de imagem de grande área em tecnologia de silício amorfo

Dissertação apresentada para a obtenção do grau de Doutor em Ciência e Engenharia dos Materiais, especialidade Microelectrónica e Optoelectrónica pela Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia

Este trabalho apresenta os resultados da investigação e desenvolvimento de um novo tipo de sensor de imagem de grande área em tecnologia de silício amorfo. Este tipo de sensor apresenta um princípio de funcionamento completamente diferente dos sensores de estado sólido comuns. O endereçamento eléctrico dos pixels é substituído por um endereçamento óptico recorrendo a um feixe de luz de baixa intensidade. A geometria do sensor é simplificada, consistindo numa única estrutura p-i-n de grande área com contactos eléctricos transparentes. O princípio de funcionamento resume-se à medida da fotocorrente gerada por um feixe de luz de baixa intensidade enquanto este varre a superfície activa do sensor. Esta fotocorrente contém informação sobre as condições locais de iluminação pelo que ao representá-la sob a forma de uma matriz de pontos, mapeada à superfície do sensor, obtém-se a imagem projectada sobre esta. São apresentadas duas abordagens para o sistema de endereçamento óptico, e duas técnicas diferentes de aquisição de sinal, privilegiando a velocidade de aquisição ou a sensibilidade dos sistema sensor. Os trabalhos efectuados, com o intuito de optimizar características especificas do sensor,conduziram ao desenvolvimento e caracterização de diferentes estruturas. Além da estrutura p-i-n simples são também apresentados os resultados relativos a estruturas empilhadas com ou sem blindagem óptica para sensores a cores ou preto e branco respectivamente.