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Optoélectronique-hyperfréquence - IntroductionArticle de référence | Réf : E3331 v2
Auteur(s) : Didier DECOSTER
Date de publication : 10 janv. 2014
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Il apparaît que, par un choix judicieux des structures semi- conductrices, les avancées en matière de photodiodes rapides sont spectaculaires en rendement quantique et en bande passante certes, mais maintenant aussi en puissance ou photocourant maximal.
Il reste cependant la question du coût du composant qui est encore trop élevé pour une pénétration à grande échelle dans les systèmes opto-hyperfréquences. Est-il possible de le réduire de façon significative ? Au niveau de la puce elle-même, on sait que des progrès fantastiques sur la croissance de GaAs sur silicium ont été réalisés ces dernières années. Il deviendrait ainsi possible d'accéder aux matériaux GaNAsSb/GaAs actifs aux longueurs d'onde 1,55 μm dont la croissance pourrait se faire sur substrat silicium pour réduire considérablement le prix de la puce. Mais le coût du composant final vient principalement du boîtier et de sa mise en œuvre. Il conviendrait ici de revisiter complètement le concept associé à la mise en boîtier de la puce, en introduisant une approche nouvelle qui permette une automatisation à grande échelle et bas coût. Cela suppose d'intervenir au-delà des procédés technologiques actuellement mis en œuvre, et véritablement de s'engager dans des concepts nouveaux, à la croisée d'un grand nombre de disciplines : matériaux, hyperfréquences, photonique, technologie...
Pour terminer, montée en fréquence signifie réduction des dimensions, et, si on vise l'ultime, la photodiode-nanofil, par exemple, est un objet susceptible d'intérêt. Cependant, des questions de base se posent. Par exemple, comment coupler efficacement un faisceau optique micronique à un objet de dimensions nanométriques ?
Il est clair que des avancées nouvelles en photodétection pour le domaine opto-hyperfréquence implique de se pencher sur des questions fondamentales, avec peut-être, à la clé, des ruptures technologiques. Ces questions peuvent...
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OPTIQUE PHOTONIQUE
(1) - DECOSTER (D.), HARARI (J.) - Optoelectronics sensors - . Edition ISTE Ltd. and John Wiley & son, Inc. (2009).
(2) - GOUY (J.P.) - Étude comparative de la photodiode PIN, de la photodiode à avalanche et du photoconducteur sur matériaux III-V. - Thèse de l'université des Sciences et Technologies de Lille en Électronique (1989).
(3) - ASHOUR (I.S.), El KADY (H.), SHERIF (K.), VILCOT (J.P.), DECOSTER (D.) - Cutoff frequency and responsivity limitation of AlInAs/GaInAs MSM PD using a two dimensional bipolar physical model - . IEEE Transactions on Electronics Devices, vol. 42, p. 2285-2291, nov. 1995.
(4) - DECOSTER (D.), HARARI (J.), VILCOT (J.P.) - Metal semiconductor metal photodetector. - Wiley Encyclopedia of Electrical and Electronics Engineering, vol. 12, p. 561-577.
(5) - KATO (K.) - Ultrawide-band/high-frequency Photodetectors. - IEEE Trans. On Microwave Theory and Techniques, vol. 47, no 7, p. 1265-1281, juil. 1999.
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