Développement d`une bibliothèque de fonctions

Développement d’une bibliothèque de fonctions - bas bruit basse consommation - pour
ASIC front end pour détecteurs semi-conducteurs utilisés en astrophysique et planétologie
Nom, prénom du proposant CNES : A Bardoux
Sigle du proposant : DCT/SI/CD
Email du proposant : [email protected]
Laboratoire d’accueil envisagé :
Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie (IRAP) ou
Laboratoire d’Analyse et d’Architecture des Systèmes (LAAS)
Directeur de Recherche envisagé : D Barret ou H Tap
Profil du candidat :
Master 2 Pro ou ingénieur disposant de bonnes connaisances en électronique analogique et digitale,
conception d’ASIC.
Descriptif du sujet
L’objectif de la thèse est de développer une bibliothèque de fonctions pouvant participer au
développement d’un ASIC bas bruit basse consommation, analogique-numérique, spatialisable, pour
lecture de détecteurs semi-conducteurs sensibles aux rayons X de 1 keV à 80 keV et utilisés pour des
applications scientifiques en astrophysique et planétologie. Les semi-conducteurs envisagés dans un
premier temps seront des diodes Silicium à chambre de dérive, dont l’une des propriétés est la faible
capacité de l’anode collectrice de charges. Les fonctions principales de l’ASIC seront la préamplification, la
mise en forme, et la numérisation du signal. Les performances en bruit à atteindre sont de l’ordre de
quelques électrons RMS pour une capacité d’entrée de 150 fF. En terme de puissance consommée,
chaque chaîne devra être limitée à quelques centaines de microwatt. Les défis majeurs à relever dans la
conception de cette électronique sont la très faible puissance disponible et éviter la diaphonie entre les
multiples voies de mesures (plus de 16 voies): en effet, l’ASIC doit être capable de délivrer des signaux
numériques sans toutefois perturber les entrées analogiques nécessairement ultra-sensibles étant donné
la faiblesse des charges à détecter.
La thèse se déroulera en partenariat entre l’Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie et le
Laboratoire d’Analyse et d’Architecture des Systèmes.