THESE de DOCTORAT Lyu ABE Imagerie à Haute Dynamique ...

Principes du comptage de photons 97Figure 6.2. Structure et fonctionnement d’un intensificateur de lumière à double focalisation de proximité(les électrons ont des trajectoires rectilignes).6.3 Vers les CCD à comptage de photons6.3.1 EBCCDLa technologie EBCCD (Electron Bombardement CCD) s’applique effectivement aux conditionsde faible éclairement. Elle consiste à éclairer directement un CCD aminci 2 par l’arrière(Back Illuminated CCD) avec les photo-électrons émis par une photocathode. Les électronssont accélérés entre la face de sortie de la photocathode et le CCD, et remplissent directementses puits de potentiels. Un des problèmes majeurs de cette technique est que la durée de viedu capteur CCD est très réduite, à cause du bombardement direct des électrons. Des progrèsrécents dans la technologie ont permis d’améliorer les performances et la durée de vie de cescapteurs, mais leur coût et leur encombrement constitue encore un frein à leur diffusion.6.3.2 LLLCCDL’énergie véhiculée par un unique photon visible ou infra-rouge n’est en général pas suffisantepour être détectée par des récepteurs CCD ou CMOS conventionnels avec des rapportssignal à bruit significatifs. La cause principale, déjà évoquée dans les paragraphes précédents,est l’émission thermo-ionique des matériaux photo-sensibles qui requiert une cryogénie trèslourde pour s’en affranchir.2 Le terme "aminci" désigne une opération qui vise effectivement à rendre plus fin (jusqu’à ∼10-20 µm) le substraten silicium d’un capteur CCD, pour pouvoir l’éclairer directement par l’arrière. L’efficacité quantique est amélioréecomparée à l’éclairement de face (surtout pour les courtes longueurs d’onde), dont la structure et les matériauxabsorbent les photons. Cependant l’amincissement crée des franges d’interférence indésirables pour les longueursd’onde du proche infrarouge.