Ce travail de thèse porte sur l’étude et la réalisation de photodétecteurs infrarouges à superréseaux (SR), constitués d’hétérostructures de semiconducteurs InAs/GaSb. Ces superréseaux InAs/GaSb sont considérés, depuis le milieu des années 2000, comme des structures pouvant satisfaire les besoins de la prochaine génération de photodétecteurs infrarouges (IR). L'objectif de mon travail, financé par la DGA et en collaboration étroite avec l'ONERA, était de contribuer à une meilleure compréhension de la physique du composant et d'améliorer les performances de cette nouvelle filière de détecteur IR. Cette étude s'effectua sur des monoélements (pixels), éléments de base du système imageur IR. En comparant trois structures InAs/GaSb différentes, conçus pour la même gamme spectrale de détection dans le MWIR (3 µm-5 µm) mais de composition et d'épaisseur différentes (riche en GaSb, symétrique et riche en InAs), nous avons exploité la flexibilité offerte par cette technologie de détecteurs. Cette approche nous a permis de mettre en évidence la dépendance des performances avec la proportion en GaSb. Les résultats obtenus sur les structures asymétriques plus riches en InAs sont à l'état de l'art pour des photodiodes : densité de courant d'obscurité de 5x 10^-8 A/cm² à 77K pour une polarisation inverse de 50 mV. En parallèle, nous avons réalisé, en collaboration avec le CEA-LETI, la première matrice à SR française. Ces résultats ont contribué à une meilleure compréhension des détecteurs à superréseaux et esquissent des voies d'optimisation prometteuses.

Soutenance : le jeudi 12 décembre 2013 à 10h30 dans la salle de séminaire du bâtiment 21, 4^ème étage du Campus Triolet.

Jury de thèse :

M. Philippe Bois	Ingénieur, THALES III-V Lab	Rapporteur
M. Jean-Paul Salvestrini	Professeur, SUPELEC, Université de Lorraine	Rapporteur
M. Denis Mencaraglia	DR-CNRS, SUPELEC, Université Paris VI et Paris XI	Examinateur
M. Laurent Rubaldo	Ingénieur, SOFRADIR	Examinateur
M. Roland Teissier	DR-CNRS, Université Montpellier 2	Examinateur
M. Jean-Baptiste Rodriguez	CR-CNRS, Université Montpellier 2	Encadrant
Mme. Isabelle Ribet-Mohamed	Ingénieur, ONERA	Co-directeur de thèse
M. Philippe Christol	Professeur, Université Montpellier 2	Directeur de thèse
M. Philippe Adam	DGA	Invité