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Accueil du site > Activités scientifiques et techniques > Division Instrumentation et Informatique > R&D Détecteurs > Compétences du service RDD > L’activité Semi Conducteurs au service RDD

L’activité Semi Conducteurs au service RDD

L’activité :

Le service fabrique des détecteurs silicium adaptés aux applications de physique, réalisés « sur mesure », avec des technologies spécifiques aux caractéristiques demandées :

  • Les détecteurs silicium
  • Les détecteurs à localisation à une et deux dimensions
  • Les détecteurs germanium

 Le groupe s’investit également dans une mission d’accompagnement dans le choix de détecteurs pour des expériences spécifiques. Il intervient dans la conception et l’intégration de détecteurs industriels en participant à la rédaction du cahier des charges et des spécifications des détecteurs, assure leur suivi, de la commande à la réception, réalise également les tests de validation en laboratoire et participe à l’intégration sur site d’expérience.

Les membres du groupe ont en charge individuellement une ou plusieurs technologies de réalisation mais tous ont la polyvalence pour tester tout type de détecteurs Si ou Ge.

Les tests de maintenance font partie intégrante du travail du groupe et quelle que soit leur provenance (interne, partenaire public ou industriel), les détecteurs sont testés avant et après expériences.

Pour cela, le groupe possède un atelier dédié à ces activités :

 

Salle propre

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Salle propre

Mise en service en janvier 2005, et d’une superficie de 12 m², la salle sert essentiellement à la manipulation des cristaux de germanium sous flux laminaire (classe 100) dans un environnement à hygrométrie contrôlée proche de 30% d’humidité relative. La température y est également contrôlée (climatisée à 18°C ).

 

Evaporateurs dédiés

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Evaporateurs dédiés

Pour éviter toute contamination en surface et en volume, les quatre bancs d’évaporation ne traitent chacun qu’un seul type d’élément

  • Evaporation d’or (détecteur à barrière de surface et silicium compensé au lithium)
  • Evaporation d’aluminium (détecteur à barrière de surface)
  • Evaporation et diffusion de lithium (silicium compensé au lithium)
  • Evaporation d’oxyde (détecteur à barrière de surface)
 

Polisseuse

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Polisseuse

L’atelier semi-conducteurs possède quelques machines-outils qui permettent d’effectuer certaines opérations mécaniques sur les cristaux de silicium et germanium. Il s’agit :

  • d’une polisseuse
  • d’une scie diamantée pour les découpes de plaques de silicium et germanium
  • de deux machines à foret diamantée pour réaliser des découpes circulaires de silicium et germanium, l’une pour des plaques d’épaisseurs faible (<800 µm) l’autre pour des plaques plus épaisses.
  • d’une perceuse pour les supports de détecteurs ou adaptation de boîtiers.
 

Installation pour le traitement chimique des semiconducteurs :

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Salle de chimie

Les procédés de fabrication des détecteurs nécessitent des traitements chimiques de surface utilisant des acides et des solvants Deux postes répondant aux normes de sécurité sont à la disposition du service pour fabriquer les détecteurs. Le service possède un système de récupération de rejets chimiques mis en place en collaboration avec le SQE du laboratoire.

De plus, le service posssède une centrale d’eau désionisée. Utilisée de longue date dans le service,elle a été entièrement revue en 2004 et fournit une eau purifiée de haute résistivité (jusqu’à 18 MW.cm) intervenant dans le process de fabrication des détecteurs, essentiellement le nettoyage et le rinçage des cristaux. La déminéralisation de l’eau de ville se fait à partir d’un système de trois cylindres fonctionnant sur des résines échangeuses d’ions.

Pour en savoir plus : http://www.veoliawater.com/

 

Banc de test de spectroscopie alpha, beta, gamma :

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Détecteur Germanium

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Détecteur alpha et Béta multivoies

4 installations de base sont disponibles pour réaliser la caractérisation et l’étalonnage des détecteurs silicium et germanium. Chacune est équipée d’un banc de pompage, d’une enceinte à vide, d’une chaîne de spectroscopie (préamplificateur de charge, amplificateur de mise en forme, convertisseur analogique digital et d’un logiciel de traitement de données adapté). En fonction des demandes, un système plus complexe peut être réalisé à partir de ces installations de base pour des tests spécifiques.

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Détecteur alpha et Béta monovoie

 

Contact  : A. Torrento


 

IPN

Institut de Physique Nucléaire Orsay - 15 rue Georges CLEMENCEAU - 91406 ORSAY (FRANCE)
UMR 8608 - CNRS/IN2P3

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