PhD - Modélisation et optimisation de Ge sur des diodes d'avalanche à photon unique à absorption séparée

DÉTAILS OPPORTUNITÉ

Récompense totale

0 $

Université étatique

CEA Tech

Région

Europe de l'Ouest

Pays hôte

France

Date limite

31 oct. 2021

Niveau d'études

Doctorat

Type d'opportunité

Doctorat

Spécialités

Physique , Chimie

Financement d'opportunité

Non financé

Pays éligibles

Cette opportunité est destiné à tous les pays

Région éligible

Toutes les régions

SL-DRT-21-0477

DOMAINE DE RECHERCHE

Photonique, imagerie et écrans

ABSTRAIT

Les dispositifs optoélectroniques avancés tels que la diode à avalanche à photon unique (SPAD) sont maintenant largement utilisés dans les domaines de l'imagerie 3D, de l'assistance de caméra, de la télémétrie laser et de la proximité. La prochaine génération de SPAD sera consacrée à la télémétrie 3D en temps de vol et à la détection rapide des mouvements, notamment pour les LiDaR longs utilisés dans les voitures à conduite autonome. Le travail de thèse consistera à développer et à exploiter des simulateurs artisanaux pour des dispositifs optoélectroniques et plus particulièrement des SPAD à absorption séparée Ge. Dans ce type de capteurs, la lumière infrarouge est absorbée dans le germanium et les porteurs photogénérés sont transportés dans la zone d'avalanche de silicium pour l'amplification du signal. Une connaissance approfondie du transport entre les deux matériaux est fondamentale pour l'optimisation de l'appareil. Cela se fera par simulation et étalonnages des modèles.Tout d'abord, des simulations de processus d'implantation de dopage, mais aussi de déformation résiduelle dans la couche épitaxiale de Ge seront utilisées pour extraire des profils de dopage réalistes et donc insérées dans le code Monte Carlo (MC). , en utilisant la simulation 3D de particules MC pour résoudre l'équation de transport de Boltzmann, le comportement temporel de différentes conceptions de dispositifs SPAD à base de Si et de Ge sera analysé statistiquement afin de réduire la gigue et d'améliorer la probabilité de détection des photons. La technique MC est un outil unique pour analyser les trajectoires de particules uniques ainsi que l'évolution temporelle des courants et des tensions aux bornes.