FR2682814A1 - Dispositif de visualisation de rayonnements infra-rouges. - Google Patents

Abstract

Ce dispositif comprend des éléments détecteurs (10) de rayonnement infra-rouge et un circuit de traitement de signal comprenant au moins une ligne (30) de transfert de charge. Les éléments détecteurs (10) sont de préférence des-photodiodes en tellurure de mercure cadmium formées dans un corps commun fixé à un substrat (par exemple du silicium) comprenant la ligne de transfert de charge (30). Chaque élément détecteur (10) est connecté entre une connexion d'entrée (2,3) de la ligne (30) de transfert de charge et une connexion électrique commune (4). Au moins une électrode de stockage (62) et au moins une porte de soustraction (63) sont prévues à chaque connexion d'entrée (2,3), afin de soustraire au moins une partie (77) du signal de charge de sorte que seule une partie (78) du signal de charge provenant de chaque élément détecteur (10) soit transférée le long de la ligne de transfert de charge (30). La charge soustraite (77) est drainée via les éléments (10) détecteurs de rayonnement au moyen d'un générateur d'impulsions (50) ou d'autres moyens de commutation de tension qui est connecté à la connexion électrique commune (4) afin de commuter la tension commune appliquée aux éléments détecteurs (10). On obtient ainsi une structure compacte qui permet un drainage rapide à chaque connexion d'entrée (2,3). Le générateur d'impulsions (50) peut être formé avec d'autres générateurs d'impulsions d'au moins une ligne (30) de transfert de charge dans une zone périphérique du substrat du circuit.

Description

"Dispositif de visualisation de rayonnements infra-rouges" La présente

invention se rapporte à un dispositif de visualisation de rayonnements infra-rouges comprenant

un réseau d'éléments détecteurs de rayonnements infra-

rouges (par exemple, en tellurure de mercure cadmium) et un circuit de traitement de signal (par exemple, sur un substrat au silicium) et destiné à fournir un signal de sortie représentatif de l'image du rayonnement incident

sur les éléments détecteurs.

L'article intitulé "Source-coupled Hg Cd Te Staring Hybrid Focal Planes for Tactical Applications" par K Chow, J D Blackwell, J P Rode, K H Seib et W N Lin, Volume 267, pages 12 à 17 des compte-rendus de la SPIE (Society of Photo-optical Instrumentation Engineers)

Technical Symposium ( 1981), Los Angeles, décrit un dispo-

sitif de visualisation de rayonnements infra-rouges com-

prenant un certain nombre d'éléments détecteurs de radia-

tion infra-rouge dans lequel des signaux de charge sont engendrés par un rayonnement infra-rouge incident, et un circuit de traitement de signal destiné à traiter les signaux de charge provenant des éléments détecteurs pour fournir un signal de sortie représentatif de l'image du rayonnement incident sur les éléments détecteurs Ce

circuit comprend au moins une ligne de transfert de char-

ge à laquelle les éléments détecteurs de rayonnement sont

couplés par des connexions d'entrée Chaque élément détec-

teur de rayonnement est connecté électriquement entre la connexion d'entrée de la ligne de transfert de charge et

une seconde connexion électrique des éléments détecteurs.

Au moins une électrode de stockage et une porte de sous-

traction sont prévues à chacune des connexions d'entrée

afin de soustraire au moins une partie du signal de char-

ge de sorte que seulement une partie du signal de charge est transférée le long de la ligne de transfert de charge;

des moyens sont prévus afin de drainer la charge soustrai-

-2- te à partir d'un puits de stockage situé au-dessous de

l'électrode de stockage.

Ce dispositif connu est constitué par un réseau de 32 x 32 éléments détecteurs photovoltaïques formés dans une couche de tellurure de mercure cadmium sur un substrat de tellurure de cadmium qui est transparent au rayonnement infra-rouge Le substrat de traitement du signal est constitué par du silicium et possède 32 lignes

parallèles de dispositif à couplage de charges -CCD sui-

vant la désignation anglaise qui correspondent aux 32 rangées du réseau d'éléments détecteurs Des connexions d'entrée à partir des éléments détecteurs sont prévues

le long des lignes parallèles CCD qui constituent des en-

trées parallèles des signaux de charge dérivés à partir des 32 rangées d'éléments détecteurs vers un dispositif ultérieur à couplage de charges qui fournit une sortie en série de chaque colonne en succession Le pas centre à

centre des connexions d'entrée (et aussi des éléments dé-

tecteurs) est 68 micromètres La seconde connexion élec-

trique des éléments détecteurs est à la masse Comme cela

est bien connu, la charge représentant une information uti-

le de l'image du rayonnement incident peut être masquée

par l'accumulation à un haut niveau de charges indésira-

bles représentant soit des pertes de courant dans les élé-

ments détecteurs, soit un rayonnement ambiant élevé inci-

dent sur les éléments détecteurs Le premier se traduit par le fait que des charges sont recueillies même en l'absence de rayonnement incident tandis que le second se produit, tout sépcialement dans la bande passante de rayonnement de 8 à 12 micromètres, lorsque l'environnement dans une scène observée par le dispositif de visualisation apporte un haut degré de rayonnement, de sorte que le contraste de la scène est faible et la quantité de signal présentant un intérêt est seulement une très petite part du rayonnement total qui parvient au réseau Ces deux types de charges indésirables peuvent être appelés charges de signaux de -3-

fond Le traitement par soustraction des signaux de char-

ge dans ce dispositif est utilisé pour améliorer la per-

formance dynamique effective du CCD.

Deux formes de soustraction de charges sont décrites:

la partition de charges et l'écumage de charges A cet ef-

fet, il y a 2 portes de soustraction, dont la première est une porte de partition, désignée par la lettre P dans la figure 3 de l'article de CHOW, et la seconde est une porte de seuil désignée par référence MET dans la figure 3 du même article Dans le mode de fonctionnement décrit

pour ce montage de visualisation connu, le signal de char-

ge provenant d'un élément détecteur est collecté pendant la période d'intégration dans un grand puits de stockage au-dessous de l'électrode de stockage S et la porte de partition P La porte de partition P est ensuite soumise

à horloge afin de diviser la charge collectée en deux pa-

quets, dont seulement le second doit être traité ultérieu-

rement en utilisant la porte de seuil Le premier paquet

de charges qui est une fonction majeure de la charge col-

lectée à l'origine est ensuite drainé En abaissant la porte de seuil au niveau de seuil approprié, une partie

du second paquet de charges est écumé dans un puits d'in-

tégration associé à l'une des électrodes d'horloge des li-

gnes parallèles CCD; c'est cette partie du signal de char-

ge qui est ensuite transférée le long des lignes CCD.

L'-"écumage de charge" (charge-skimmingien anglais) est par-

fois aussi appelé "soustraction de signal de fond" puis-

qu'il se traduit par la soustraction d'un niveau donné de charge de signal de fond (déterminé par la tension de la porte de seuil) du signal de charge Ensuite, la porte de partition P est ouverte afin de fusionner le premier paquet

et la partie soustraite du deuxième paquet qui sont ensui-

te drainées ensemble vers le drain d'un MOSFET par l'in-

termédiaire de sa porte de drain.

L'agencement d'un tel nombre d'éléments de circuit

d'entrée (électrode de stockage, portes d'entrée et de sous-

traction, drain MOSFET) entre les lignes CCD parallèles -4- restreint le pas minimum centre à centre qui peut être utilisé pour les connexions d'entrée et les éléments détecteurs; il restreint également l'aire maximum (et

par suite la capacité de stockage de charge) des électro-

des d'horloge des lignes CCD Avec de tels réseauxde

visualisation sur le plan focal, il est également souhai-

table de collecter et d'intégrer la charge provenant des

éléments détecteurs aussi longtemps que cela est compati-

ble avec le temps de lecture pour les lignes du CCD Ceci implique que les puits de stockage sous les électrodes de stockage aient une grande capacité de charge Toutefois, il n'est généralement pas souhaitable d'accroître cette

capacité de charge en augmentant la surface des électro-

des de stockage puisque cela augmente le pas des éléments détecteurs et de leurs connexions d'entrée Il est souvent désirable d'avoir un plus petit pas centre à centre, par

exemple un pas d'au maximum 50 micromètres.

Selon la présente invention, le dispositif de visua-

lisation de rayonnement infra-rouge comprend un nombre déterminé d'éléments détecteurs de rayonnement infra-rouge dans lequel des signaux de charge sont engendrés par le rayonnement infra-rouge incident, un circuit de traitement de signal destiné à traiter les signaux de charge issus des éléments détecteurs afin de fournir une tension de sortie représentative de l'image de rayonnement incident sur les éléments détecteurs, le dit circuit comprenant au

moins une ligne de transfert de charge à laquelle les élé-

ments détecteurs de rayonnement sont couplés par l'inter-

médiaire de'connexions d'entrée, chaque élément détecteur

de rayonnement étant électriquement connecté entre la con-

nexion d'entrée de la ligne de transfert de charge et une seconde connexion électrique du dit nombre prédéterminé d'éléments détecteurs, au moins une électrode de stockage et au moins une porte de soustraction étant présentes en chacune des connexions d'entrée afin de soustraire au moins une partie des signaux de charge de sorte que seulement

- -5-.

une partie du signal de charge issue de chaque élément

détecteur est transférée le long de la ligne de trans-

fert de charge, et des moyens destinés à drainer la char-

ge soustraite d'un puits de stockage au-dessous de l'élec-

trode de stockage caractérisé en ce que la charge sous-

traite est drainée via les éléments détecteurs de rayon-

nement grâce à des moyens de commutation de tension con-

nectés à la seconde connexion électrique afin de commuter

la tension appliquée aux éléments détecteurs de rayonnement.

Ainsi, le potentiel de la seconde connexion électri-

que de ces éléments détecteurs peut être maintenu à un niveau pendant que s'effectue l'intégration du signal de charge provenant des éléments détecteurs et il peut être ensuite commuté à un niveau différent par des moyens de

commutation de tensions afin de drainer la charge sous-

traite à chaque emplacement d'entrée Un tel dispositif

de visualisation de rayonnement infra-rouge selon la pré-

sente invention permet de drainer la charge soustraite

dans un temps très court et d'une manière qui est compara-

tivement simple et qui ne requiert pas l'addition d'un drain MDSFET ou d'autres composants supplémentaires de circuit

à l'emplacement des connexions d'entrée Ceci est parti-

culièrement avantageux pour un réseau bidimensionnel en

réduisant au minimum le pas des lignes parallèles de trans-

fert de charge dont chacune possède des éléments détec-

teurs de rayonnement couplés par l'intermédiaire de con-

nexions d'entrée en des-emplacements espacés le long des lignes Une structure particulièrement compacte peut être obtenue lorsque les éléments détecteurs d'infra-rouge sont des photodiodes formées sur un corps commun ou une partie de corps de matériau sensible à l'infra- rouge, dont la

masse est une région commune connectée à la seconde con-

nexion électrique, puisque la région de masse commune four-

nit effectivement les lignes de transfert de charge avec

un niveau supplémentaire de connexion électrique sans com-

pliquer la structure d'électrode de la (ou des) ligne(s) de

transfert de charge.

-6- Tout spécialement, lorsqu'un réseau complet de tels éléments détecteurs de rayonnement sont formés sur un corps commun ou une partie commune d'un corps, tous les éléments détecteurs du réseau peuvent être constitués d'une manière très simple avec une connexion électrique commune à laquelle est relié le moyen de commutation de tension Toutefois, il est également possible (mais plus

compliqué pour la disposition de la connection) de grou-

per les éléments détecteurs d'un réseau en des groupes particuliers ayant chacun sa seconde connexion propre de sorte que, par exemple, chaque rangée d'éléments détecteurs dans un réseau bidimensionnel peut avoir sa propre connexion commune distincte et son propre moyen

de commutation de tension.

Les moyens de commutation de tension peuvent être

un générateur d'impulsions de tension et peut être four-

ni avec au moins une ligne de transfert de charge sur un substrat commun du circuit de traitement du signal sur lequel sont fixés les éléments détecteurs Ainsi, les

générateurs d'impulsions pour la (les) ligne(s) de trans-

fert de charge et pour drainer la charge soustraite par l'intermédiaire des éléments détecteurs de rayonnement

peuvent être réalisés ensemble dans les zones périphéri-

ques d'un substrat commun qui comprend la (les) ligne(s) de transfert de charge Toutefois, il est aussi possible de concevoir les moyens de commutation de la tension

comme un dispositif indépendant a l'extérieur d'une enve-

loppe sous vide (par exemple un tube Dewar) contenant le

montage de l'élément détecteur infra-rouge.

La soustraction de charge dans un dispositif de visualisation selon la présente invention peut s'effectuer par "léumage de charge" et/ou "partition de charge" Ainsi,

dans le-cas de la-partition de charge, la porte de sous-

traction (ou au moins une des portes de soustraction) pré-

sente en chacun des dits emplacements comprend une porte de partition destinée à soustraire une fraction donnée du -7- signal de charge en cet emplacement Toutefois, dans le cas de l"'écumage de charge", la porte de soustraction (ou au moins l'une des portes de soustraction) présente en chacun des dits emplacements comprend une porte de seuil destinée à soustraire un niveau donné de signal de fond du signal de charge en cet emplacement Dans ce

dernier cas, on peut réaliser une structure particuliè-

rement compacte en formant la porte de seuil par au moins une partie d'une électrode d'horloge de la ligne de transfert de charge En outre, l'électrode de stockage de signal de fond en chaque emplacement peut être formée par une ou plusieurs électrodes d'horloge de la ligne de

transfert de charge de manière a avoir une grande capa-

cité de charge pour le puits de stockage de signal de

fond tout en ayant une géométrie réduite Ceci est par-

ticulièrement avantageux pour réduire au minimum le pas

des lignes parallèles de transfert de charge, dont cha-

cune a des éléments détecteurs de rayonnement connectés

par l'intermédiaire de connexions d'entrée en des empla-

cements espacés le long des lignes; un tel montage est décrit dans la demande de brevet britannique N O 82 21785 déposée le même jour par la demanderesse avec le même titre. Afin d'obtenir une grande capacité de charge pour

le puits de stockage du signal de fond, il est préféra-

ble que l'électrode de stockage de signal de fond pour chaque connection d'entrée soit formée par au moins une partie de deux électrodes d'horloge Dans ce cas, il peut être nécessaire de former le puits de stockage du signal restant au-dessous d'une électrode de stockage de signal qui est située sur un côté d'au moins une partie

d'une électrode d'horloge ou au-dessous d'une partie pou-

vant séparément fonctionner en horloge, d'une électrode d'horloge Ainsi, une des électrodes d'horloge peut être divisée en trois parties pouvant séparément fonctionner

en horloge dont la première forme une partie de l'élec-

-8- trode de stockage de signal de fond, la seconde constitue

la porte de seuil, et la troisième constitue une électro-

de de stockage de signal au-dessous de laquelle on peut former le puits de stockage du signal restant Toutefois, os il est aussi possible de former le puits de stockage du signal de fond au-dessous d'une électrode d'horloge, le' puits de stockage du signal restant au-dessous d'une autre électrode d'horloge et d'utiliser une électrode d'horloge intermédiaire de la ligne de transfert de charge pour

constituer la porte de seuil.

On peut obtenir une géométrie particulièrement com-

pacte quand, en chacun des emplacements des connexions

d'entrée, une des électrodes d'horloge possède un évide-

ment sur un coté et la connexion d'entrée et la porte

d'entrée sont situées en cet emplacement.

La présente invention sera mieux comprise à l'aide des modes de réalisation qui vont être décrits ci-après a%

titre d'exemples non limitatifs, en se référant aux des-

sins schématiques dans lesquels: La figure 1 est une vue avec coupe partielle et une vue en perspective partielle d'une partie d'un dispositif de visualisation de rayonnement infra-rouge d'un montage

selon la présente invention.

La figure 2 est une représentation schématique d'un

tel dispositif selon l'invention.

La figure 3 a est un schéma simplifié en coupe trans-

versale à travers l'une des lignes parallèles CCD du dispo-

sitif de la figure 2, et qui montre en outre le profil du puits de potentiel pendant l'intégration de charge et la soustraction du signal de fond; Les figures 3 b à 3 e montrent les profils du puits de potentiel dans la coupe transversale de la figure 3 a à des stades consécutifs dans la séquence de fonctionnement; La figure 4 est une vue plane d'une partie des lignes CCD d'un tel dispositif selon l'invention qui possède un puits de stockage du signal restant situé sur le côté -9- et qui montre en outre la phase d'intégration de la charge du signal et de l'étage de soustraction du signal de fond pendant le fonctionnement; La figure 5 est une vue plane d'une des lignes parallèles CCD d'un autre dispositif selon l'invention qui possède un puits de stockage du signal restant constitué par une partie pouvant

séparément fonctionner comme horloge d'une des électrodes d'hor-

loge de la ligne CCD et qui montre en outre la phase d'intégration de charge du signal et l'étage de soustraction du signal de fond en fonctionnement; La figure 6 a est une coupe transversale schématique à travers une entrée d'une ligne de transfert de charge d'un autre dispositif selon la présente invention; elle montre, en outre, le profil du

puits de potentiel au cours de la phase d'intégration de charge.

Les figures 6 b à 6 e montrent les profils de puits de poten-

tiel dans la coupe transversale de la figure 6 a en des phases

successives de la séquence de fonctionnement.

Il doit être noté que toutes les figures ne sont que des diagrammes et- ne sont pas dessinées à l'échelle

certaines dimensions de quelques parties ont été fortement exa-

gérées à la fois dans un souci de clarté et de commodité dans le dessin Les mêmes repères numériques utilisés dans un mode de

réalisation sont généralement repris pour se référer à des par-

ties correspondantes ou similaires d'autres modes de réalisation.

Le dispositif de visualisation de rayonnement infra-rouge des figures 1 et 2 comprend un réseau d'éléments 10 détecteurs de rayonnement infra- rouge dans lequel des signaux de charge sont

engendrés par un rayonnement incident 25 infra-rouge et un subs-

trat 1 comprenant un circuit de traitement de signal qui fournit un signal de sortie représentatif de l'image de rayonnement 25 incidente sur le faisceau Ce circuit de substrat comprend des lignes parallèles 30 de transfert de charge dont chacune comprend une rangée d'électrodes d'horloge 31 à 34 qui sont montées en groupes de a à z (figure 2) en qualité de dispositif à couplage de charge CCD (par exemple des groupes de quatre électrodes pour -10-

un dispositif à couplage de charge à quatre phases) afin de per-

mettre le transfert de charge le long de la ligne par application de tensions d'horloge (par exemple 0 ( 1), 0 ( 2), O ( 3) et 0 ( 4) pour un CCD à quatre phases) à ces électrodes d'horloge La coupe transversale de la figure 1 est effectuée selon la largeur de deux lignes entières 30 et une partie d'une ligne 30, les dites lignes s'étendant parallèlement l'une par rapport à l'autre dans la direction perspective du dessin de la figure 1 Dans cette

coupe transversale en travers des lignes 30, seules deux des élec-

trodes d'horloge sont représentées, à savoir les électrodes 32 et

33 Dans le cas du montage de la figure 5, seule l'électrode d'hor-

loge 32 serait vue dans la figure 1.

Des éléments détecteurs de rayonnement 10 sont fixés au substrat 1 du circuit dans la zone qui comprend les dites lignes 30 parallèles de transfert de charge Aux emplacements qui sont

associés aux groupes individuels a à z de ces électrodes d'hor-

loge 31 à 34 et qui sont espacés le long des lignes de transfert

de charge 30 (c'est-à-dire dans la direction perspective du des-

sin de la figure 1) se trouve un réseau de connexions d'entrée 2, 3 qui correspond au réseau des éléments détecteurs 10 Les éléments détecteurs 10 sont connectés aux lignes de transfert

de charge 30 par l'intermédiaire de ces connexions d'entrée 2,3.

La coupe transversale de la figure 1 est effectuée à travers

deux de telles connexions d'entrée 2,3 qui, comme c'est représen-

té dans le dessin, comprennent une électrode métallique 3 en contact avec une région 2 de contact semiconductrice fortement

dopée (N+).

A part le circuit de traitement de signal du substrat 1, qui comme on va le décrire ci-après est conçu et organisé pour

constituer un dispositif selon la présente invention, la struc-

ture particulière du dispositif représenté à la figure 1 est semblable à celle décrite dans la demande de brevet britannique

publiée GB-A 2 095 905 Ainsi, lest éléments détec-

teurs 10 sont des photodiodes formées dans un corps commun 11 de matériau sensible* à l'infra-rouge, par exemple du tellurure de mercure cadmium La masse 14 du corps 11 est d'un type de -11- conductivité donné, et chaque élément détecteur 10 comprend une région 13 du type de conductivité opposé qui forme avec la masse 14 une jonction p-n 12 destinée à détecter les porteurs de charge engendrés dans les matériaux sensibles à l'infra-rouge par le rayonnement infra-rouge 25 La composition du matériau peut être choisie pour répondre au rayonnement 25 dans, par exemple, la bande passante de 8 à 14 micromètres, ou bien la bande passante de 3 à 5 micromètres Ces diodes 10 détectrices d'infra-rouge

ont une métallisation d'électrode 23 et 24 qui contacte respec-

tivement les régions 13 et la masse 14 Les couches isolantes de passivation 16 et 17 sont présentes sur les surfaces principales

opposées du corps 11 de l'élément détecteur.

Le corps de l'élément détecteur Il est fixé au substrat 1 du circuit qui est typiquement un silicium monocristallin, au moyen d'une couche adhésive 18 électriquement isolante Un réseau d'ouvertures 20 s'étend à travers l'épaisseur du corps 11 et aussi à travers la couche adhésive afin d'atteindre les électrodes 3 de connexion d'entrée exposées sur la surface principale supérieure

du substrat 1 Chacune des ouvertures 20 est associée avec une dio-

de détectrice 10 et l'espacement centre à centre de ces ouvertures dans le dispositif de la figure 1 peut être, par exemple, 50 micromètres Les régions 13 de diodes détectrices s'étendent à

travers l'apaisseur du corps 11 sur les côtés latéraux des ouver-

tures 20 et sont électriquement connectées aux électrodes de con-

nexion d'entrée 3 des lignes parallèles CCD 30 du substrat 1 par

la métallisation 23 qui est localisée dans ces ouvertures 20.

La métallisation 24 peut contacter la masse 14 autour de la totali-

té des parois extérieures du corps 11 et s'étendre au-dessus de ces parois latérales afin de contacter une trace de métallisation 4 exposée sur la surface principale supérieure du substrat 1 La

piste 4 constitue une borne commune pour toutes les diodes détec-

trices 10 du réseau et elle est connectée à une source de tension constante 50 ou bien elle peut être connectée à un générateur 50

d'impulsion de tension dont on décrira ci-après la fonction.

Pour d'autres détails sur la réalisation et le procédé de fabri-

cation qui peut être employé pour le dispositif de la figure 1, il -12convient de se référer à la dite demande de brevet britannique

GB-A 2 095 905.

Comme le représente la figure 2, le circuit de traitement de signal sur le substrat 1 comprend un dispositif à couplage de charges parallèle-série dans lequel les lignes parallèles CCD correspondent à des rangées du réseau d'éléments détecteurs et fournit des entrées parallèles des signaux de charge à partir de ces rangées jusqu'à un dispositif 40 supplémentaire à couplage de charges, lequel fournit une tension-série 0/P de chaque colonne successivement Dans le cas d'un réseau de diodes détectrices 32 x 32 t il y a 32 lignes parallèles CCD 30 et 32 groupes a

à z d'électrodes d'horloge 31 à 34 le long de chaque ligne CCD 30.

D'une manière semblable, il y a 32 connexions d'entrée 2,3 à partir des diodes détectrices 10, espacées le long de chaque ligne 30 Dans

un but de commodité et de clarté, la figure 2 montre seulement quel-

ques diodes détectrices 10, des groupes a à z et des connexions

d'entrée 2,3, mais ne montre pas la totalité des électrodes d'hor-

loge 31 à 34 à travers la largeur totale des lignes CCD 30.

La charge est soumise à l'horloge le long des lignes de transfert de charge 30 sous l'action d'un CCD à quatre phases dont les tensions d'horloge 0 ( 1), 0 ( 2), 0 ( 3) et V( 4) sont appliquées

aux électrodes d'horloge 31 à 34 à partir d'un générateur d'impul-

sions 35 La charge transférée le long des lignes 30 est introdui-

te dans un puits de potentiel situé au-dessous d'une électrode d'horloge 42 de la ligne CCD 40 de tension de sortie Cette ligne CCD 40 peut aussi être du type à 4 phases et la charge est commutée tout au long d'elle par des tensions d'horloge O '(î), O '( 2), O '( 3) et O '( 4) qui sont appliquées aux électrodes d'horloge 41 à 44 à partir d'un générateur d'impulsions 52 Le signal de sortie peut être détecté de manière connue en utilisant un transistor 48 à effet de champ à porte de sortie isolée séparé de l'électrode

d'horloge finale 44 par une porte de sortie 45 reliée à un généra-

teur d'impulsion 53 Lorsque le signal de sortie est lu grâce au transistor 48, le potentiel de sortie est remis à O d'une manière connue par l'intermédiaire d'un nouveau transistor à effet de champ

49 à porte isolée connecté à un générateur d'impulsions 54.

-13- La charge peut être transférée directement à partir du dessous

de la dernière électrode d'horloge 34 de chaque ligne 30 au-des-

sous des électrodes d'horloge d'entrée 42 de la ligne 40 ou bien ce transfert de charge peut être commandé d'une manière connue par une tension d'horloge à travers un tampon intermédiaire

ayant une porte d'entrée et une porte de sortie Tous les géné-

rateurs d'impulsion 50, 51, 52, 53 et 54 ainsi que les transistors 48 et 49 peuvent être formés dans le substrat 1 en utilisant une technologie connue, les générateurs d'impulsions étant situés dans des zones périphériques du substrat 1 à l'extérieur de la

zone qui comprend les lignes de transfert de charge 30 et 40.

Les lignes de transfert de charge 30 à 40 peuvent être réalisées comme un CCD à canal de surface Toutefois, d'une manière préférentielle les lignes 30 à 40 sont constituées par un canal enterré ou "CCD à canal dans la masse" permettant une efficacité de transfert de charge, une vitesse, et une capacité de charge supérieures La figure 1 représente un tel dispositif à canal enterré dans lequel la ligne de transfert de charge comprend une région 26 de canal de type N à déplétion complète, dans lequel les puits de potentiel sont formés en dessous des électrodes d'horloge 31 à 34 La région de canal 26 de type N est constituée dans unsubstrat de silicium à faible dopage de type p La configuration de la région de canal 26 de type N dans le substrat 1 correspond au format parallèle-série des lignes 30 et 40 Une région d'isolement de type p à fort dopage s'étend autour de la périphérie de cette région 26 de type N dans le substrat de type p Les électrodes d'horloge 31 à 34 et 41 à 44, de même que d'autres électrodes fournissant les pertes et des

électrodes de stockage sont typiquement constituées par du sili-

cium polycristallin dopé et sont isolées de la surface du substrat de silicium par une couche dialectrique isolante, en particulier de dioxide de silicium Ces électrodes sont séparées l'une de l'autre et pour la majeure partie sont aussi recouvertes par un

matériau électriquement isolant tel que du dioxide de silicium.

Le matériau électriquement isolant sur la surface du substrat de silicium est désigné par le repère numérique 5 sur la figure

1 En général, il est souhaitable qu'il y ait un léger chevauche-

ment des électrodes d'horloge adjacentes des lignes des disposi-

-14- tifs à couplage de charges, et ceci peut être réalisé de manière

usuelle en formant des électrodes alternées adjacentes (par exem-

ple les électrodes 31, 33 et 42, 44) dans une deuxième phase de déposition après avoir formé une couche isolante sur les autres

électrodes d'horloge déposées préalablement (par exemple les élec-

trodes 32, 34 et 41, 43) Toutefois, un tel chevauchement n'est pas

représenté sur les dessins dans un seul but de clarté.

* Dans le montage des figures 1 et 2, tout le signal de charge

développé aux connexions d'entrée 2 et 3 par les diodes détec-

trices 10 n'est pas transféré le long des lignes parallèles CCD 30.

Ainsi, le signal de charge issu des diodes détectrices 10 contient un niveau élevé de charges de signal de fond qui provient à la fois d'une perte de courant dans les diodes détectrices et d'un faible contraste thermique dans la scène qui est analysée Au moins une portion significative de cette charge de signal de fond est soustraite à chaque connexion d'entrée en utilisant un schéma-de

soustraction de signal de fond conformément à la présente inven-

tion Des exemples particuliers de montage spécifique d'une porte d'entrée 61, d'une électrode 62 de stockage de signal de fond,

d'une porte de seuil 63, et d'une électrode 64 de stockage de si-

gnal restant destinée à réaliser une telle soustraction de signal de fond conformément à l'invention sont représentés sur les figures 4 et 5 Cependant, les principes généraux et la séquence de fonctionnement pour une telle soustraction de bruit de fond sera d'abord décrite en se référant aux figures 3 a à 3 e Dans un simple but de clarté dans le dessin, le montage de la porte de seuil 63 et de l'électrode 64 de stockage du signal restant à chaque emplacement de connexion d'entrée associé avec les groupes individuels d'électrodes a à z n'est pas représenté sur la figure 2 En outre, comme on va le décrire en se référant à la figure 5,

point n'est besoin d'une porte d'entrée distincte 63 d'une élec-

trode 64 et d'un générateur d'impulsions 57.

La figure 3 a est une coupe transversale schématique simpli-

fiée en travers d'une des lignes parallèles CCD 30, montrant une connexion d'entrée 2,3 en un emplacement le long de la ligne 30, -15- et montrant également une électrode 62 de stockage de signal de fonds une porte d'entrée 61 entre la connexion d'entrée 2,3 et l'électrode 62 de stockage de signal de fond, et une porte de seuil 63 entre l'électrode 62 de stockage de signal de fond et une électrode 64 de stockage de signal La flèche 75 représente le recueil et l'intégration du signal de charge provenant de la diode détectrice 10 en cet emplacement Durant cette phase, la

diode détectrice 10 est maintenue dans une condition de polarisa-

tion générale O par des tensions appliquées à la connexion commune 4 et à la porte d'entrée 61; dans un exemple typique de montage

CCD à canal N enterré selon la figure 1, la connexion 4 de la dio-

de détectrice peut être maintenue à environ + 5 volts par la sour-

ce de tension constante 50 ou bien par le niveau de tension de

repos du générateur d'impulsion 50, et un niveau de tension supé-

rieur (par exemple de l'ordre de + 8 volts) est appliqué: à la por-

te d'entrée 61 à partir du générateur 56 afin de fournir la tension de seuil de la porte 61 Le courant de photons engendré par le rayonnement circule ensuite par la connexion d'entrée 2,3 dans

les puits de stockage comme indiqué par la flèche 75.

L'électrode 62 de stockage de signal de fond et la porte de

seuil 63 servent à soustraire un niveau de signal de fond détermi-

né du signal de charge à la connexion d'entrée 2,3 afin de ne trans-

férer que la partie du signal de charge restant après la dite soustraction Une telle soustraction est également connue sous le

vocable "écumage de signal de charge" (charge-signal skimming).

La charge de signal de fond soustraite est maintenue dans un puits de potentiel 72 au-dessous de l'électrode 62 de stockage de signal de fond pendant l'écumage, tandis que la charge restante de signal utile qui est "écumée" du signal de fond est collectée dans un puits de potentiel 74 au-dessous de l'électrode 64 de stockage de signal restant Dans la figure 3 a, la flèche 76 représente cet

écumage de charge Les niveaux de charge dans le puits 72 de sto-

ckage de signal de fond et le puits 74 de stockage de signal res-

tant sont représentés par les lignes 77 et 78 respectivement.

Selon l'invention décrite et revendiquée dans la demande de brevet déposée simultanément par la Demanderesse, l'électrode 62 -16- de stockage de signal de fond en chaque emplacement de connexion d'entrée le long des lignes parallèles CCD 30 est formée par au

moins une partie d'au moins une des électrodes 32, 33, 34 d'horlo-

ge des lignes 30 de transfert de charge associées, ainsi que le

montre la figure 3 a La profondeur du puits 72 de stockage de si-

gnal de fond au-dessous d'au moins une des électrodes d'horloge 32, 33, 34 est commandée par-la tension d'horloge O ( 2), 0 ( 3), 0 ( 4) appliquée à la dite électrode par le générateur d'impulsion 51, de sorte que quand deux ou plusieurs électrodes d'horloge 32, 33, 34 sont utilisées comme électrodes de stockage de signal de fond, leurs tensions 0 ( 2), e( 3), O ( 4) sont soumises à tension d'horloge

ensemble pendant le stockage de signal de fond et la phase d'écu-

mage afin de constituer un puits commun de potentiel 72 au-dessous de ces au moins deux électrodes 32, 33, 34 Le puits 72 de stockage de signal de fond au-dessous d'au moins une électrode d'horloge 32, 33, 34 est couplé à la connexion d'entrée 2,3 par la porte d'entrée 61 et au puits 74 de stockage de signal restant par la porte de seuil 63 Bien que cela ne soit pas représenté sûr la figure 3, la porte de seuil 63 et l'électrode 64 de stockage de signal

restant peuvent être aussi formées par au moins une partie dis-

tinctement soumise à tension d'horloge d'au moins une électrode d'horloge 32, 33, 34 de la ligne CCD 30 ainsi que cela est décrit

dans la demande de brevet déposée simultanément par la Demanderesse.

Pendant la phase d'intégration du signal de charge et d'écu-

mage représentée dans la figure 3 a, le potentiel appliqué à la porte d'entrée 61 par un générateur d'impulsions 56 (figure 2) permet au porteur de charge injecté à partir de la diode 10 de détection de rayonnement de s'écouler vers le puits 72 de stockage de signal de fond ainsi que l'indique la flèche 75 La quantité de charge maintenue dans ce puits 72 (et par suite le niveau de signal de fond 77 qui est soustrait du signal de charge) est déterminée par la tension d'horloge 0 ( 2), O ( 3), 0 ( 4) appliquée aux électrodes d'horloge 32, 33, 34 qui constituent l'électrode 62 de stockage de signal de fond et par la barrière de potentiel qui est formée entre les puits 72 et 74 par la tension appliquée à la porte de seuil

63 à partir d'un générateur d'impulsion ( 57 dans la figure 2).

-17- Une impulsion de tension est aussi appliquée à l'électrode 64 afin de commander la profondeur du puits de stockage 74 pour le signal de charge 78 écumé Des puits de stockage 72 de signal de fond,-adjacents le long des lignes CCD 30, sont isolés l'un de l'autre par des barrières de potentiel qui sont formées au-ddssous d'au moins une électrode d'horloge ( 31 dans l'exemple donné) de chaque groupe au moyen d'un niveau de tension 0 ( 1) appliqué à l'électrode 31 par le générateur d'impulsion 51 pendant

cette phase dans la séquence de fonctionnement.

A la fin de la période d'intégration du signal de charge, la tension appliquée à la porte de seuil 63 par son générateur

d'impulsion 57 est réduite afin d'augmenter la barrière de poten-

tiel sous-jacente afin d'isoler la charge 78 dans le puits 74 de laicharge 77 de signal de fond soustraite dans le puits 72 ainsi que le représente la figure 3 b La charge de signal de fond 77 soustraite est ensuite drainée de la ligne CCD 30 avant que la charge de signal restant 78 doive être transférée le long de la ligne CCD 30 Suivant la présente invention, ceci est effectué en soumettant à horloge le niveau de tension appliquée à la

connexion électrique commune 4 des diodes 10 détectrices de rayon-

nement au moyen du générateur d'impulsions 50 Le niveau de tension appliqué à la porte d'entrée 61 est de même façon soumis à horloge

au moyen du générateur d'impulsions 56 La connexion 4 est com-

mutée par horloge de son niveau de potentiel de repos à une valeur élevée de signe opposé à celui de la charge 77 qui doit être drainée, en polarisant positivement de la sorte les diodes 10 ainsi, dans un exemple typique de dispositif à canal enterré de la figure 1 o les porteurs de charge 77 sont des électrons, la

connexion 4 est commutée à un potentiel élevé positif, par exem-

ple + 10 volts D'une façon similaire, la porte d'entrée 61 est portée par signal d'horloge à un potentiel élevé Le résultat, représenté par la flèche 79 de la figure 5, est que la charge soustraite 77 s'écoule alors à partir du puits de stockage 72 de

signal de fond vers le générateur d'impulsions 50 par l'intermé-

diaire de la connexion d'entrée 2,3, la diode détectrice 10 asso-

ciée, polarisée positivement, et la connexion commune 4 de la diode détectrice Les niveaux de tension de la connexion 4 et de -18- la porte d'entrée 61 sont alors réduits, la connexion 4 étant

portée par horloge à sa valeur de repos (+ 5 volts dans l'exem-

ple donné ci-dessus).

Une fois que la charge de signal de fond 77 a été drainée des lignes CCD 30, la charge de signal restant 78 peut alors être transmise par l'horloge le long des lignes CCD 30 vers la ligne CCD 40 de sortie- série Dans ce but, la tension appliquée à la porte d'entrée 61 par le générateur 56 est telle qu'elle isole la

connexion d'entrée 2,3 de la ligne CCD 30, et des niveaux de ten-

sion distincts sont ensuite appliqués aux électrodes d'horloge 31 à 34 par le générateur d'impulsions 51 La figure 3 d illustre la situation dans laquelle un puits de potentiel 71 est formé au-dessous d'une électrode d'horloge (par exemple 34) de chaque groupe, ces puits 71 étant séparés le long des lignes CCD 30 par

des barrières de potentiel formées au-dessous des autres électro-

des d'horloge (par exemple 31 à 33) La porte de seuil 63 est alors ouverte et le puits de potentiel 74 au-dessous de l'électrode 64 est réduit par les tensions qui lui sont appliquées (par exemple à partir du générateur d'impulsions 57) de sorte que les charges de signal restant 78 sont transférées dans ce puits 71 Au moyen des tensions d'horloge 0 ( 1), 0 ( 2), O ( 3), 0 ( 4) appliquées aux électrodes 31 à 34, ce paquet de charges 78 est alors transféré à un puits

au-dessous de l'électrode d'horloge suivante (par exemple l'électro-

de 31) et ainsi progressivement transféré le long de la ligne CCD

30 vers la ligne de sortie-série 40 par l'action du CCD à 4 phases.

La figure 4 représente une disposition possible des électro-

des 31 à 34 à chaque emplacement de connexion d'entrée Dans cet exemple, les électrodes d'horloge 32, 33 et 34 sont utilisées ensemble pour former l'électrode 62 de stockage de signal de fond, et la connexion d'entrée 2,3 et la porte d'entrée 61 sont situées dans un évidement sur un côté de l'électrode d'horloge 33 Aussi, dans cet exemple, l'électrode 63 de stockage de signal restant et la porte de seuil 64 sont formées par des électrodes situées sur un côté de l'électrode dihorloge 34 Bien que non représenté sur la figure 4 dans un simple but de clarté du dessin, il y a généralement un léger chevauchement entre la région 2 de connexion d'entrée et la porte d'entrée 61, entre la porte d'entrée 61 et l'électrode d'horloge 33, entre les électrodes d'horloge 33 et 34, -19-

34 et 31, 31 et 32, et 32 et 33 respectivement, entre l'électro-

de d'horloge 34 et la porte de seuil 64, et entre la porte de

seuil 64 et l'électrode 63 de stockage de signal Pendant l'inté-

gration de la charge et la soustraction du signal de fond, la charge est collectée dans des puits de potentiel au-dessous des électrodes hachurées de la figure 4, c'est-à-dire la charge de signal de fond 77 au-dessous des électrodes 32, 33 et 34 et la

charge 78 de signal écumé au-dessous de l'électrode 64.

La figure 5 représente une autre disposition possible d'élec-

trodes à chaque emplacement de la connexion d'entrées dans lequel les électrodes d'horloge de la ligne CCD 30 servent à fournir, non seulement le puits 72 de stockage de signal de fond, mais aussi la porte de seuil 63 et le puits 74 de stockage du signal écumé Un montage particulièrement compact, qui ne demande pas d'ajouter un

élément de circuit supplémentaire entre les lignes CCD 30 pour ef-

fectuer la soustraction du signal de fond et les fonctions de drai-

nage est obtenu Ainsi, la capacité de transfert de charge des li-

gnes CCD peut être rendue maximale Les lignes 30 de la figure 5 sont encore des lignes CCD à quatre phases, mais dans cet exemple, on utilise seulement l'électrode d'horloge 32 comme électrode 62

de stockage de signal de fond L'électrode d'horloge 33 est utili-

sée comme porte de seuil 63, et l'électrode d'horloge 34 est utili-

sée comme électrode 64 de stockage de signal écumé tandis que l'é-

lectrode 31 sert à isoler le puits de stockage de signal de fond

sous l'électrode 32 du puits précédent de signal écumé sous l'élec-

trode 34 Toutes ces fonctions sont accomplies en choisissant des niveaux de tension d'horloge appropriés 0 ( 1), O ( 2), O ( 3) et O ( 4) qui sont appliqués par le générateur d'impulsions 51 pendant la phase d'intégration de charge et de soustraction de signal de fond De la sorte, il n'y a pas de générateur d'impulsions 57 distinct. Dans le mode de réalisation de la figure 5, la charge 77 de signal de fond est maintenue dans un puits de potentiel au-dessous de l'électrode hachurée 32, cependant que la charge de signal 78 écumé est collectée sous l'électrode hachurée 34 A la fin de la phase d'intégration de charge et de soustraction de signal de fond, la tension appliquée à la connexion 4 commune de la diode -20- détectrice par le générateur 50 est augmentée à partir de son niveau de repos jusqu'à un potentiel élevé positif et la tension appliquée à la porte d'entrée 61 par le générateur d'impulsions 56 est d'une façon semblable augmentée afin de drainer la charge

de signal de fond soustrait 77 des lignes CCD 30 par l'intermé-

diaire des diodes détectrices 10 polarisées positivement de la même façon qu'on l'a décrit avec la figure 3 c Après avoir ramené à O la porte d'entrée 61 comme dans la figure 3 d, la charge 78 de signal écumé au-dessous de l'électrode d'horloge 31 est ensuite transférée progressivement le long de la ligne CCD 30 sous l'action

d'un CCD à quatre phases.

Dans les modes de réalisation décrits jusqu'ici, la porte de soustraction 63 a été utilisée comme une porte de seuil pour la

soustraction du signal de fond dans un mode à écumage de charge.

Toutefois, il est possible d'utiliser de telles configurations

d'électrodes dans un mode de partition de charge afin de soustrai-

re une fraction donnée du signal de charge à chaque emplacement.

Dans ce dernier cas, la porte de soustraction 63 est maintenue à un potentiel semblable à ceux des électrodes de stockage 62 et 64 pendant la phase de recueil de signal de charge et d'intégration de manière à former un puits de potentiel unique important lors de cette phase Ensuite, le potentiel de la porte 63 est réduit afin de séparer un puits 72 sous l'électrode 62 d'un puits 74 sous l'électrode 64 et de diviser le signal de charge entre ces deux puits Au moyen des tensions appliquées par les générateurs d'impulsions 50 et 56, les diodes détectrices 10 et la porte d'entrée 61 sont ensuite soumises à tension d'horloge d'une façon similaire à celle de la figure 3 c afin d'assurer le drainage de la

partie du signal de charge maintenue dans le puits 72 Il est éga-

lement possible d'utiliser la présente invention dans des montages utilisant à la fois la partition de charge et la soustraction de charge Un exemple est représenté par les figures 6 a à 6 e Dans cet exemple, au moins l'électrode 64 peut être constituée par une

des électrodes d'horloge de la ligne CCD 30 Ce montage est sem-

blable à celui des figures 3 a à 3 c sauf qu'est prévue une porte de partition 69 grâce à laquelle le puits de potentiel 72 peut -21- être divisé en deux puits distincts 72 a et 72 b Comme l'indique

la flèche 75 de la figure 6 a, le signal de charge issu de la dio-

de détectrice 10 est recueilli pendant la période d'intégration dans un large puits de stockage 72 sous l'électrode de stockage 62 et la porte de partition 69 Le puits 72 est isolé de la ligne

CCD 30 principale par le potentiel appliqué à la porte de seuil 63.

La porte de partition 69 est ensuite soumise à horloge pour divi-

ser la charge recueillie en deux paquets dont le premier est maintenu dans le puits 72 a, tandis que le second est maintenu dans

le puits 72 b comme le représente la figure 6 b En abaissant la por-

te de seuil 63 jusqu'à un niveau de seuil approprié, une partie 78 du second paquet de charge est écumée dans un puits situé sous l'électrode 64 comme le montre la flèche 76 de la figure 6 c C'est cette partie 78 qui est ensuite transférée le long de la ligne CCD 30, comme l'indique la figure 6 d Après avoir soumis à tension d'horloge la porte 63 pour isoler la ligne CCD 30 du puits 72 b, la porte de partition 69 est à nouveau ouverte pour fusionner le premier paquet et la partie soustraite du second paquet comme

l'indique la figure 6 d D'une manière similaire à celle de la fi-

gure 3 c, la connexion commune 4 de la diode détectrice et la porte d'entrée 61 sont ensuite soumises par horloge à des potentiels

élevés au moyen des générateurs d'impulsions 50 et 56 respective-

ment, de sorte que, comme l'indique la flèche 79 de la figure 6 e, ce paquet de charges fusionnées 80 est drainé vers le générateur d'impulsions 50 par l'intermédiaire de la connexion d'entrée 2,3, la diode détectrice 10 associée, polarisée positivement, et la

connexion commune 4 de la diode détectrice.

Il est évident qu'on peut effectuer de nombreuses modifica-

tions sans sortir du domaine de la présente invention Ainsi, au lieu d'avoir une porte distincte d'entrée 61 et une électrode de stockage 62, le signal de charge soustrait peut, dans quelques dispositions, être simplement stocké dans la région de diffusion à fort dopage 2 d'une diode d'entrée et on peut utiliser alors une porte de soustraction 63 comme porte d'entrée entre cette

région de diode 2 et la ligne CCD 30.

Au lieu d'utiliser des diodes détectrices de radiation infra-rouge 10 au tellurure de mercure cadmium, sous la forme -22- représentée à la figure 1, on peut former une couche épitaxiale de tellurure de mercure cadmium sur un substrat de tellurure de cadmium, les connexions d'électrodes individuelles 23 étant formées par de l'indium ou d'autres connexions métalliques comme dans le

montage représenté sur la figure 1 de l'article précité de CHOW.

La masse de la couche de tellurure de mercure cadmium peut encore constituer une région de diodes commune 14 qui est connectée à la connexion électrique commune 4 Il est également possible de former chaque diode détectrice 10 de rayonnement infra-rouge en un corps distinct de têllurure de mercure cadmium monté sur le substrat de circuit 1 destiné au traitement du signal De tels montages sont

représentés dans la figure 10 de l'article "CCD Readout of Infra-

red Hybrid Focal-Plane Arrays" pages 175 à 188 de I E E E Transac-

tions of Electron Devices, Vol ED-27, NO 1, Janvier 1980 auquel on a fait référence dans la demande de brevet britannique déposée par la Demanderesse sous le numéro 82 041158, Tout spécialement dans ce dernier cas, les diodes détectrices 10 du réseau peuvent être groupées en groupes ayant des connexions communes 4 différentes Ainsi, chaque rangée (ou alternativement

chaque colonne) de diodes détectrices 10 dans un réseau bidimen-

sionnel peut avoir sa propre connexion commune 4 connectée à

son propre générateur d'impulsions 50 suivant la présente invention.

On peut utiliser également d'autres matériaux sensibles à l'infra-

rouge, par exemple, du tellurure de zinc plomb et de l'antimoniure

d'indium pour constituer les diodes détectrices 10 Il est égale-

ment possible de réaliser les diodes détectrices 10 en silicium pour fonctionner dans les bandes passantes proches des radiations infrarouges. Au lieu d'avoir des dispositifs à couplage de charge, on

peut utiliser, dans les lignes de transfert de charge, des dispo-

sitifs du genre brigade à seaux mieux connu dans la littérature

anglo-saxonne sous le nom de "bucket brigade".

-23-

Claims (8)

REVENDICATIONS

1 Dispositif de visualisation de rayonnement infra-rouge comprenant un nombre déterminé d'éléments détecteurs de rayonnement infra-rouge dans lequel des signaux de charge sont engendrés par le rayonnement infra-rouge incident, un circuit de traitement de signal destiné à traiter les signaux de charge issus des éléments détecteurs afin de fournir une tension de sortie représentative de l'image de rayonnement incident sur les éléments détecteurs,

le dit circuit comprenant au moins une ligne de transfert de char-

ge à laquelle les éléments détecteurs de rayonnement sont couplés

par l'intermédiaire de connexions d'entrée, chaque élément détec-

teur de rayonnement étant électriquement connecté entre la con-

nexion d'entrée de la ligne de transfert de charge et une seconde

connexion électrique du dit nombre prédéterminé d'éléments détec-

teurs, au moins une électrode de stockage et au moins une porte de soustraction étant présentes en chacune des connexions d'entrée afin de soustraire au moins une partie des signaux de charge de sorte que seulement une partie du signal de charge issue de chaque élément détecteur est transférée le long de la ligne de transfert de charge, et des moyens moyens destinés à drainer la charge soustraite d'un puits de stockage au-dessous de l'électrode de stockage caractérisé en ce que la charge soustraite est drainée via les éléments détecteurs de rayonnement grâce à des moyens de commutation de tension connectés à la seconde connexion électrique afin de commuter la tension appliquée aux éléments détecteurs de

rayonnement.

2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que

les moyens de commutation de tension sont un générateur d'impul-

sions de tension.

3 Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2 caracté-

risé en ce que le moyen de commutation de tension -et au moins une ligne de transfert de charge sont aménagés dans un substrat de circuit de traitement de signal auquel les éléments détecteurs de

rayonnement sont fixés.

4 Dispositif selon l'une quelconque des revendications pré-

cédentes, caractérisé en ce que les éléments détecteurs de rayon-

nement sont des photodiodes formées dans un corps commun ou dans -24- une partie de corps commun d'un matériau sensible à l'infra-rouge,

dont la masse est une région commune connectée à la seconde con-

nexion électrique.

Dispositif selon l'une quelconque des revendications

précédentes caractérisé en ce que la ligne de transfert de charge est une parmi un certain nombre de lignes parallèles de transfert

de charge, et les éléments détecteurs de radiation qui sont mon-

tés dans un réseau bidimensionnel sont connectés à ces lignes par l'intermédiaire de connexions d'entrée situées en des emplacements

espacés le long des lignes.

6 Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que tous les éléments détecteurs de rayonnement du réseau ont une

seconde connexion électrique commune à laquelle le moyen de com-

mutation de tension est connecté.

7 Dispositif selon l'une des revendications 5 ou 6, carac-

térisé en ce que en chacun des dits emplacements chaque ligne de transfert de charge possède une électrode d'horloge munie d'un évidement sur un côté, la porte d'entrée et la connexion d'entrée

étant situées dans chacun des dits évidements.

8 Dispositif selon l'une quelconque des revendications pré-

cédentes, caractérisé en ce que les éléments détecteurs de rayon-

nement sont des photodiodes au tellurure de mercure cadmium.

9 Dispositif selon l'une des revendications précédentes,

caractérisé en ce que au moins une des portes de soustraction pré-

sentes en chacune des connexions d'entrée comprend une porte de

seuil destinée à soustraire un niveau de signal de fond prédéter-

miné du signal de charge en cette entrée.

Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que la porte de seuil est constituée par au moins une partie d'une

électrode d'horloge de la ligne de transfert de choege.

il Dispositif selon l'une quelconque des revendications pré-

cédentes caractérisé en ce que au moins une porte de soustraction présente en chacune des connexions d'entrée comprend une porte de partition destinée à soustraire une fraction donnée du signal de

charge en cette entrée.