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Thèse

Réalisation et caractérisation de photodiodes à transport unipolaire pour la génération d'ondes térahertz

Résumé : Situé entre la lumière visible et les micro-ondes, le domaine de fréquence térahertz (THz) est une zone du spectre électromagnétique encore peu exploitée. Il existe pourtant de nombreuses applications : détection de polluants, contrôle de qualité, imagerie médicale, télécommunications à très haut débit... Cependant, à ce jour, il n'existe pas de sources accordables, compactes, efficaces, fonctionnant à température ambiante et de faible coût. L'opto-électronique répond en partie à ces besoins grâce aux photodétecteurs sensibles à une longueur d'onde de 800 nm. L'utilisation d'une longueur d'onde de 1550 nm permettrait de bénéficier de la disponibilité de sources optiques relativement peu onéreuses et compactes et d'un système fibré.
Dans ce contexte, nous nous sommes intéressés à un photodétecteur prometteur avec une fréquence de coupure potentiellement élevée et de bonnes caractéristiques en régime de saturation : la photodiode à transport unipolaire (UTC-PD).
La première partie de ce travail a consisté à développer un procédé de réalisation technologique d'UTC-PDs intégrées de façon monolithique à des guides d'ondes coplanaires pour la génération d'impulsions picosecondes. Ces dispositifs ont été caractérisés par échantillonnage électro-optique et ont généré des impulsions électriques de quelques picosecondes de largeur à mi-hauteur.
Dans un second temps, l'intégration monolithique d'UTC-PD avec une nouvelle antenne THz large bande a permis la génération d'ondes THz monochromatiques (1,1 µW à 940 GHz) par mélange hétérodyne de deux sources lasers continues de longueur d'onde autour de 1550 nm. Des mesures de spectroscopie de gaz à 1,4 THz ont aussi été réalisées.
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Contributeur : Alexandre Beck <>
Soumis le : lundi 9 mars 2009 - 15:36:42
Dernière modification le : mardi 24 novembre 2020 - 14:18:09
Archivage à long terme le : : vendredi 12 octobre 2012 - 13:15:25

Identifiants

  • HAL Id : tel-00366728, version 1

Citation

Alexandre Beck. Réalisation et caractérisation de photodiodes à transport unipolaire pour la génération d'ondes térahertz. Micro et nanotechnologies/Microélectronique. Université des Sciences et Technologie de Lille - Lille I, 2008. Français. ⟨tel-00366728⟩

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