Département Electronique, Optronique et Signal de l'ISAE
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DEOS

Capteurs d’images microélectroniques

Mis à jour le 25 mai 2011

Permanents : P. Cervantes, F. Corbière, M. Estribeau, P. Magnan, P. Martin-Gonthier, V. Goiffon, S. Rolando

Doctorants : O. Doussin, V. Lalucaa, S. Place, F. Raymundo-Luyo, C. Virmontois

Contact : pierre.magnan@isae.fr, tél. : 05 61 33 80 79

Coopérations

Coopérations industrielles, étatiques et universitaires :

EADS-Astrium Toulouse, STMicroelectronics, MBDA, DGA MRIS, École des Mines d’Albi, CNES, CEA, ESA, ONERA, University of Rochester, Laboratory for Laser Energetics.

L’équipe travaille depuis de nombreuses années principalement dans deux directions : améliorer les performances des imageurs CMOS et proposer des architectures nouvelles permettant le développement d’application dédiées. Les travaux développés ces dernières années ont portés sur plusieurs éléments de performance des imageurs CMOS :

  • la réduction des perturbations et interférences par le substrat de l’imageur, étudiées dans le cadre de la thèse de L. Boucher soutenue début 2007 qui a particulièrement porté sur la sensibilité des photodétecteurs au bruit de substrat, le rôle joué par le réseau d’alimentation, l’impact des structures de garde ;
  • la recherche de techniques permettant la gestion par un imageur CMOS des scènes à grande dynamique d’éclairement. En partenariat avec STMicroelectronics, dans le cadre de la thèse d’A. Guilvard soutenue en décembre 2006, a été développé un prototype (fabriqué avec une filière STM 0,13µm) d’imageur à grande dynamique à réponse Lin-Log reposant sur l’utilisation combiné d’une lecture événementielle, d’un pixel à sortie numérique réalisant de multiples expositions partielles, d’un codage des valeurs sous la forme Mantisse-Exposant, autorisant ainsi des images correspondant à des dynamiques d’éclairement de plus de 120 dB ;
  • la recherche, en partenariat avec le CNES et EADS-Astrium et autour de la thèse de V. Goiffon, de méthodologies et techniques permettant l’amélioration par conception de la résistance aux effets de l’environnement radiatif spatial (« durcissement ») des imageurs CMOS utilisant des procédés microélectroniques profondément submicroniques (0,18 µ et en-dessous) ;
  • l’analyse et la réduction des bruits de lecture avec le support de la DGA-MRIS.

D’autre part, une activité importante concernant l’étude d’architectures d’imageurs combinant détection d’événements et mesure radiométrique a été développée, donnant lieu à la thèse de S. Rolando (soutenue en juin 2008) dans laquelle des concepts de détection d’événements combinée à la mesure fenêtrée du signal en mode de prise d’image synchrone et asynchrone ont été évalués théoriquement et expérimentalement à travers des prototypes sur silicium.

Enfin, en partenariat avec EADS-Astrium, des études sur le développement d’architectures d’imageurs multilignes et matriciels pour l’observation de la Terre depuis l’espace en orbite LEO et GEO ont donné lieu à la réalisation de démonstrateurs sur silicum, de l’imageur COBRA2M intégré dans un instrument d’observation dont le satellite porteur sera placé en orbite GEO en 2009 et au lancement du programme de développement du détecteur VNIR de la mission ESA Sentinel2.

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