Essai réussi du report d'un absorbeur Tantale sur une planche senseur suspendue à ses poutres en Silicium. N.B.: dans cet essai, le Tantale est brut (d'ou l'aspect rayé), il aura bien sur subit toute une série de traitements avant d'être hybridé lors de la réalisation du detecteur.
Moyens d'investigation
Le développement comprend quatre volets:
b) La réalisation d'une matrice de senseurs X par extrapolation des senseurs IR de PACS; ce qui suppose une adaptation de l'impédance du senseur, de sa géométrie et de ses électrodes de lecture ;
c) L'hybridation de la matrice absorbeur sur la matrice senseur.
d) démarrage du développement de l'électronique cryogénique de lecture/multiplexage
En parallèle, une étude d'intégration d'un plan focal complet avec son circuit de multiplexage/lecture est menée.
Les tests/caractérisations des prototypes sont réalisés sur les cryostats EDELWEISS au Sedi.
Description technique
La R&D prend appui sur l'effort déjà investi par le SAp et le Cnes sur les matrices de détecteurs IR de Pacs pour en dériver un plan focal spectro-imageur sensible aux rayons X, à haute résolution en énergie. Le but de notre développement est d'arriver à produire avec un rendement acceptable des matrices d'un millier de pixels (32x32), aboutable sur deux cotés pour pouvoir réaliser des mosaïques, et intégrant une électronique de proximité fonctionnant à très basse température dans le cryostat du plan focal. Ce spectro-imageur aura une résolution spatiale adaptée à l'optique des nouveaux télescopes X et aura une résolution spectrale et un taux de comptage sensiblement améliorés par rapport aux CCDs (dispositif à transfert de charge). Ceci permettra de participer dans de bonnes conditions à l'appel d'offre pour les instruments des missions X de nouvelle génération.
Spécificités
Ce développement constitue une approche originale à la réalisation de matrices de microcalorimètres X. En effet, la quasi-totalité des programmes de développement existants commence par la démonstration d'un prototype monopixel et cherche ensuite à l'extrapoler à la taille d'une matrice avec des difficultés considérables. En ce qui nous concerne, nous renversons l'ordre du développement; nous partons d'une matrice existante, la matrice IR, que nous adaptons à la spectrométrie X. Le problème du passage à la matrice sera donc déjà résolu puisque les seules technologie utilisées seront déjà compatibles avec cette étape.
Pour la réalisation des senseurs nous utilisons une technologie développée au Leti qui consiste à implanter et diffuser à haute température la première couche d'un substrat SOI. Cette technologie permet d'obtenir des senseurs semiconducteurs de haute qualité, à très bas bruit.
