Conception, caractérisation et optimisation de SPAD en technologie Dalsa HV CMOS 0.8 μm pour intégration dans un 3D-SiPM

Résumé : Les photodiodes à avalanche monophotonique (SPAD) sont d'intérêts pour les applications requérant la détection de photons uniques avec une grande résolution temporelle, comme en physique des hautes énergies et en imagerie médicale. En fait, les matrices de SPAD, souvent appelés photomultiplicateurs sur silicium (SiPM), remplacent graduellement les tubes photomultiplicateurs (PMT) et les photodiodes à avalanche (APD). De plus, il y a une tendance à utiliser les matrices de SPAD en technologie CMOS afin d'obtenir des pixels intelligents optimisés pour la résolution temporelle. La fabrication de SPAD en technologie CMOS commerciale apporte plusieurs avantages par rapport aux procédés optoélectroniques comme le faible coût, la capacité de production, l'intégration d'électronique et la miniaturisation des systèmes. Cependant, le défaut principal du CMOS est le manque de flexibilité de conception au niveau de l'architecture du SPAD, causé par le caractère fixe et standardisé des étapes de fabrication en technologie CMOS. Un autre inconvénient des matrices de SPAD CMOS est la perte de surface photosensible amenée par la présence de circuits CMOS. Ce document présente la conception, la caractérisation et l'optimisation de SPAD fabriqués dans une technologie CMOS commerciale (Teledyne DALSA 0.8µm HV CMOS - TDSI CMOSP8G). Des modifications de procédé sur mesure ont été introduites en collaboration avec l'entreprise CMOS pour optimiser les SPAD tout en gardant la compatibilité CMOS. Les matrices de SPAD produites sont dédiées à être intégrées en 3D avec de l'électronique CMOS économique (TDSI) ou avec de l'électronique CMOS submicronique avancée, produisant ainsi un SiPM 3D numérique. Ce SiPM 3D innovateur vise à remplacer les PMT, les APD et les SiPM commerciaux dans les applications à haute résolution temporelle. L'objectif principal du groupe de recherche est de développer un SiPM 3D avec une résolution temporelle de 10 ps pour usage en physique des hautes énergies et en imagerie médicale. Ces applications demandent des procédés fiables avec une capacité de production certifiée, ce qui justifie la volonté de produire le SiPM 3D avec des technologies CMOS commerciales. Ce mémoire étudie la conception, la caractérisation et l'optimisation de SPAD fabriqués en technologie TDSI-CMOSP8G.

La publication en libre accès : étude sur les niveaux de connaissance et d'intérêt de la communauté de recherche des Facultés d'administration, de droit, d'éducation, d'éducation physique et sportive, de lettres et sciences humaines et de théologie et d'études religieuses de l'Université de Sherbrooke

Le présent essai est l'aboutissement d'une réflexion sur la place qu'occupe le libre accès dans la communauté scientifique. Bien que le libre accès ne constitue pas en soi une nouveauté, il occupe une place relativement marginale. L'auteur s'est d'abord penché sur l'évolution du libre accès dans le monde avant d'entreprendre une recherche terrain a l'Université de Sherbrooke pour mesurer l'intérêt et les connaissances de la communauté de recherche. Au terme de cette recherche, l'auteur a produit une analyse à partir des données qu'il a récoltées. Des recommandations ont par la suite été produites à l'intention de la direction du Service des bibliothèques et archives (SBA) dans le but de promouvoir le libre accès, porteur selon l'auteur d'économies potentielles pour les universités et d'une plus grande accessibilité au savoir autant pour les chercheurs que pour le grand public. Voici un bref aperçu desdites recommandations: Recommandation 1: Mettre sur pied une séance d'information et une brochure présentant le libre accès aux professeurs et aux étudiants de l'Université de Sherbrooke. Recommandation 2: Encourager les facultés à faire en sorte que soient déposés sur Savoirs UdeS les articles publiés par les professeurs. Recommandation 3: Entamer un dialogue personnalise avec les représentants de l'ensemble des facultés de l'Université de Sherbrooke pour établir la voie verte au libre accès. Recommandation 4: Assurer la synergie des dépôts institutionnels des universités québécoises. Recommandation 5: Assurer la défense des intérêts universitaires par un réseautage auprès des organismes subventionnaires.