Les recherches menées dans le cadre du laboratoire commun DEFIR (CEA, Sofradir, DGA, Onera) ont permis la mise au point d’une matrice à imagerie infrarouge innovante par sa haute sensibilité, de 1 à 2 mK, soit un gain d’un facteur 10 à 20 par rapport à ce qui est habituellement accessible pour des conditions d’observation identiques avec des composants conventionnels. La caméra infrarouge devient alors beaucoup plus sensible aux écarts de température entre deux points ce qui permet d’obtenir une meilleure résolution et ainsi une meilleure qualité d’image.

Ces recherches ont consisté à coupler une matrice de détecteurs infrarouge réalisée en HgCdTe⁽¹⁾ de 320x256 pixels tous les 25 µm à un circuit de lecture spécifique, réalisé en filière CMOS⁽²⁾ 0,18 µm. Ce circuit, conçu par le CEA-Leti, comporte une conversion numérique au niveau de chaque pixel de détection, soit tous les 25 µm. On peut ainsi atteindre une charge stockée de 3 Giga électrons. Cette matrice est refroidie à 77 K⁽³⁾ afin de réduire de manière significative les bruits dus à son fonctionnement. L’assemblage de ces deux technologies a permis de restituer une image avec une résolution thermique encore jamais atteinte à ce jour, de 1 à 2 mK pour une image observée à température ambiante et à une cadence classique de 25-50 Hz.

Ces résultats, qui se situent au meilleur niveau international, ont été présentés par le CEA-Leti à la conférence Internationale Defense, Security and Sensing qui s’est tenue à Orlando du 5 au 9 avril 2010, puis dans le cadre d’une communication invitée, lors de la conférence Internationale SPIE Security and Defense à Toulouse du 20 au 23 septembre dernier.

La technologie de détecteurs infrarouge à base de HgCdTe développée par le CEA-Leti est en production industrielle chez SOFRADIR, sous licence exclusive du CEA.

(1) Mercure, cadmium et tellure
(2) Complementary Metal Oxide Semiconductor
(3) -196°C (température de l’azote liquide)

A propos du CEA-Leti
Le Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) est un organisme public de recherche qui intervient dans quatre grands domaines : les énergies décarbonées, la défense et la sécurité globale, les technologies pour l’information, et les technologies pour la santé. Pour développer l'innovation dans chacun de ses domaines, il s'appuie sur une recherche fondamentale d'excellence en sciences de la matière et en sciences de la vie. Au sein du CEA, le Laboratoire d'Électronique de Technologie de l'Information (CEA-Leti) travaille en étroite collaboration avec les industriels pour accroître leur compétitivité par le développement et le transfert de technologies innovantes. C’est la réussite de cette mission qui justifie le label Carnot attribué à l’institut Leti depuis 2006. Le CEA-Leti concentre son activité sur les micro et nano technologies et leurs applications aux systèmes et composants de communication sans fil, à la biologie et la santé, à l'imagerie, et aux Micro-Nano Systèmes (MNS). Partenaire principal du campus MINATEC, le CEA-Leti dispose de 8 000 m² de salle blanche de dernière génération, fonctionnant 24h/24 et 7j/7, pour le traitement de plaquettes de 200mm et 300mm de diamètre. Avec ses 1 200 employés, le CEA-Leti forme plus de 150 doctorants et accueille 200 collaborateurs des sociétés partenaires. Le CEA-Leti dispose d'un portefeuille de plus de 1 500 brevets. Visitez le site web www.leti.fr