Matéri­aux semi­con­duc­teur

1. Détecteurs Sili­ci­um : pix­els, pistes au SiLi épais ou local­i­sa­tion par dis­posi­tif résis­tif ou de dérive (SDD). Tolérance aux radi­a­tions, tech­niques du vide, refroidisse­ment. Fab­ri­ca­tion sous-traitée sauf dis­posi­tifs non-renta­bles pour les indus­triels (type SiLi épais). Les détecteurs SiLi d’é­pais­seur moyenne sont pro­duits et sont instru­men­tés comme les Ge (détec­tion de gam­ma ou d’élec­trons).
2. Détecteurs Ger­ma­ni­um : pour la spec­tro­scopie gam­ma (réso­lu­tion). Tech­niques de vide, Azote liq­uide. Fab­ri­ca­tion par indus­triels, sauf bolomètres.
3. Détecteurs CdTe : pix­els gam­ma pour les appli­ca­tions spa­tiales (CEA).
4. Détecteurs Dia­mant : tolérance aux radi­a­tions, rapid­ité de réponse, taux de comp­tage élevés. Fab­ri­ca­tion par indus­triels ou pro­to­ty­page dans labos.
5. Détecteurs SiC : tolérance aux radi­a­tions (neu­trons), rapid­ité de réponse. Appli­ca­tions à la détec­tion de par­tic­ules type IN2P3 en cours de développe­ment (IM2NP).

Tech­niques spé­ci­fiques aux détecteurs semi­con­duc­teurs

1. Inté­gra­tion de pix­els : tech­niques de cir­cuits inté­grés (type CCD, MAPS, HVCMOS), avec par­fois inté­gra­tion des pre­miers étages d’élec­tron­ique front-end. Inté­gra­tion : bond­ing, BGA, mécanique (sou­vent légère

2. Inté­gra­tion de pistes : nom­bre de voies impor­tants (jusque quelques cen­taines par détecteurs) –> con­nec­tique, ASICs, inté­gra­tion mécanique

3.     Avalanche/comptage : APD, LGAD

4.     Divi­sion de charges : détecteurs résis­tifs pour mesure de posi­tion (1 ou 2 D)

5.     Spec­tro­scopie : mesure de réso­lu­tion d’én­ergie

6.     Mesure de temps : mesure de l’ar­rivée des par­tic­ules (décrois­sances, cor­réla­tions, trig­ger)

7.     Sim­u­la­tion TCAD : sim­u­la­tions spé­ci­fiques aux semi-con­duc­teurs (Syn­op­sis et Sil­va­co)

 

Instal­la­tions spé­ci­fiques, moyens mi-lourds et plate­formes de recherche

1.     Accéléra­teurs : plate­formes IN2P3 pour tests/irradiation (ALTO), scan/réalisation de jonc­tions (SCALP)

2.     Machines à bon­der : pro­duc­tions spé­ci­fiques ou inter­ven­tions rapi­des

3.     Probe sta­tions : tests à pointes

4.  Bancs spé­ci­fiques : pompage/recuit, éva­po­ra­tion de couch­es minces, chaînes de mesures (ampli, numériseurs très haute per­for­mance, etc)

Com­pé­tences et exper­tis­es trans­vers­es

1.     Ges­tion de pro­jet

2.     Sim­u­la­tions (autres que TCAD) : GEANT4, généra­tion du sig­nal

3.     Inté­gra­tion mécanique : tech­niques spé­ci­fiques liées au besoin de min­imiser la matière, par­fois dans sous vide, avec con­traintes ther­miques ; nature des matéri­aux

4.     Cir­cuits imprimés et con­nec­tique : conception/production. Lié à la den­sité de con­nex­ion, CEM

5.     (Micro)-électronique front-end : con­cep­tion. Tech­niques spé­ci­fiques liées aux détecteurs

6.   Traite­ment du sig­nal : lié au départ à l’élec­tron­ique analogique, mais util­isé sur les acqui­si­tions de taille moyenne avec les numériseurs. Pour la R&D comme pour les plate­formes.

7.   Acqui­si­tion de don­nées : même la mise en œuvre de tests implique un grand nom­bre de voies, la mise en place de trig­gers évolués (en par­tie parce que passe par des mesures sous fais­ceau)