COMPTERA

La perception numérique

Faits marquants

H. Dely, et al. New Jounal of Physics (2022)

High bitrate data comm with metamaterial devices : Highest ever indoor data transmission rate: 68 Gbit/s

Metasurfaces enable modulation in reflectivity

Le projet

Pilotes scientifiques : Carlo Sirtori – ENS & Laurent Dussopt – CEA

Établissement coordinateur : CNRS Délégation Paris Centre

Défi

Développer des détecteurs à haute sensibilité adaptés aux différentes gammes de longueurs d’onde du domaine THz

Titre complet du projet

COMPosants électroniques pour l’imagerie TERAhertz

Objectif

Faire de l’imagerie TeraHertz avec des composants photoniques semi-conducteurs intégrés sur silicium

Secteurs

DÉFENSE

SÉCURITÉ

INDUSTRIE

AGRONOMIE

Aperçu

La gamme THz s’étend sur une gamme spectrale très large (0,3 – 30 THz), entre le domaine radiofréquence millimétrique et l’infrarouge thermique, et fait appel à des technologies très variées à la frontière de l’électronique et de l’optoélectronique en fonction de la longueur d’onde considérée. Le projet a pour enjeu le développement de composants avancés qui figureront parmi les technologies clés des futurs systèmes d’imagerie THz multispectrale à haute sensibilité. La majeure partie de l’activité portera sur le développement de détecteurs à haute sensibilité adaptés aux différentes gammes de longueurs d’onde du domaine THz. Deux approches différentes pour la détection seront développées entre la gamme basses fréquences (0,3 THz à 3 THz) et la gamme hautes fréquences (10 THz à 30 THz). Aux basses fréquences COMPTERA se concentrera sur i) l’optimisation des bolomètres pour la détection incohérente de radiation thermique provenant des objets, ii) le développement et l’optimisation de capteurs à base de transistor sur une technologie silicium, fonctionnant dans la gamme 300-600 GHz, en vue d’applications en biophysique et en agronomie où l’eau est omniprésente; iii) le développement de détecteurs THz à bande étroite dans la gamme 0.5-5 THz à base de nanocristaux de semiconducteurs pour l’imagerie et la détection sélective de gaz. Une partie de ces capteurs ultra-sensibles seront ensuite intégrés à un système d’imagerie adapté. Une comparaison de performances sera effectuée entre les différentes technologies de détecteurs. Dans la gamme à plus hautes fréquences, des composants pour des systèmes d’imagerie lidar seront développés pour la détection cohérente hétérodyne. Ces composants s’appuieront principalement sur la filière technologique des détecteurs unipolaires à multi-puits quantiques sur semi-conducteur III-V. La bande spectrale visée est celle entre 20 et 30THz, qui correspond à une fenêtre de transparence de l’atmosphère. L’objectif principal est celui d’améliorer les performances des détecteurs actuels, à la fois en termes de bande passante, de responsivité et de capacité d’intégration sur circuit de lecture pour des applications dans les domaines de l’environnement, du contrôle de processus industriels et pour les applications en sécurité/défense.

Laboratoires du consortium

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