REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE MINISTERE DE L’ENSEINEMENT SUPERIEUR

-2011-
REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE
MINISTERE DE L’ENSEINEMENT SUPERIEUR
ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE
UNIVERSITE HADJ LAKHDAR BATNA
FACULTE DE TECHNOLOGIE
MEMOIRE
Présenté au
DEPARTEMENT D’ELECTRONIQUE
Pour l’obtention du diplôme de
MAGISTER EN ELECTRONIQUE
Option: Technologie des composants semi-conducteurs
et dispositifs photovoltaïques
Par
Abdelmalek KADRI
Ingénieur d’état en Electronique
intitulé
Etude et modélisation du capteur optique BTJ
Devant le jury :
Dr. BENHAYA Abdelhamid Professeur Univ. Batna Président
Dr. DJEFFAL Fayçal M. C. A Univ. Batna Rapporteur
Dr. BOURIDAH Hachemi M. C. A Univ. Jijel Examinateur
Dr. DIBI Zohir Professeur Univ. Batna Examinateur
Dr. MAHAMDI Ramdane Professeur Univ. Batna Examinateur

Remerciements
Un grand merci à monsieur DJEFFAL Fayçal, maître de conférences à l’université de
Batna, membre du Laboratoire de l’Electronique Avancée (LEA) et directeur de ce mémoire
qui a encadré mes travaux. J’ai beaucoup profité de sa rigueur scientifique et de son sérieux.
Son expérience dans le domaine de la microélectronique, particulièrement dans le domaine de
la modélisation et la physique des composants m’a permis de m’investir avec détermination
dans ce travail.
Je tiens à remercier très vivement monsieur BENHAYA Abdelhamid, professeur à
l’université de Batna, d’avoir accepter de présider le Jury de ce mémoire.
Mes sincères remerciements les plus vifs à Mr MAHAMDI Ramdane, professeur à
l’université de Batna, à Mr BOURIDAH Hachemi, maître de conférences à l’université de
Jijel, et à Mr DIBI Zohir professeur à l’université de Batna, pour avoir accepté d’être les
examinateurs de ce mémoire.
Mes remerciements ne seraient pas complets si je n’exprimais pas ma profonde
gratitude à toutes les personnes qui ont collaboré de près ou de loin à la réalisation de ce
travail, en particulier, tout le personnel du département d’électronique à l’université de Batna,
pour leur bonne humeur et leur disponibilité.
Mes derniers remerciements vont à ma famille et mes amis, et surtout à tous les
collègues du Laboratoire de l’Electronique Avancée qui m’ont tous entouré et m’ont donné la
force de passer les moments difficiles.

Je dédie ce travail à :
l’âme de mon père,
Ma chère mère,
Mes frères,
Mes sœurs,
Toute ma famille et tous mes collègues.

TABLE DES MATIERES

Tables des Matières
Introduction générale ……………………………………………………………………….… I
Chapitre I : Lumière et capteurs optiques
I.1 Théories et propriétés fondamentales de la lumière ......................................................... 1
I.1.1 Photométrie et radiométrie ........................................................................................ 2
I.1.1.1 La radiométrie ……………………………………………………………….. 2
I.1.1.2 La photométrie ………………………………………………………………. 2
I.1.2 Le spectre lumineux …………………………………………………………………2
I.2 Historiques et technologiques de la prise de l’image ........................................................ 4
I.2.1 Généralités ................................................................................................................. 4
I.2.2 Historique .................................................................................................................. 5
I.2.3 Principe technologique .............................................................................................. 6
I.2.4 Principaux semi-conducteurs utilisés en optoélectronique ........................................ 7
I.3 Généralités sur les capteurs optiques ............................................................................... 8
I.3.1 Classes d'effets des capteurs optiques ……………….…………………………….. 8
I.3.2 Capteurs optiques pour longueur d’onde voisine Infrarouge et ultra-violet ............. 8
I.3.3 Caractéristiques métrologiques d'intérêt ................................................................... 8
I.3.4 Les différentes typologies des capteurs optiques ....................................................... 9
I.4 Principaux capteurs optiques .......................................................................................... 10
I.4.1 Photodiode PIN ....................................................................................................... 10
I.4.2 Photodiode à avalanche ........................................................................................... 11
I.4.3 Phototransistor ......................................................................................................... 11
I.4.4 Capteur CCD et CMOS ........................................................................................... 11
I.4.5 Le capteur CMOS BDJ ........................................................................................... 16
I.4.6 Le capteur CMOS BTJ ........................................................................................... 17
I.5 Conclusion ...................................................................................................................... 19