Vincent Aimez, Annick Alexandre-Gauthier, Thierry Courcier, Guo-Neng Lu, Sylvain Feruglio, Patrick Pittet, Olivier Romain, Armine Karami, Olivier Tsiakaka, Paul G. Charette, Systèmes Electroniques (SYEL), Laboratoire d'Informatique de Paris 6 (LIP6), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), INL - Conception de Systèmes Hétérogènes (INL - CSH), Institut des Nanotechnologies de Lyon (INL), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École supérieure de Chimie Physique Electronique de Lyon (CPE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-École supérieure de Chimie Physique Electronique de Lyon (CPE), Circuits Intégrés Numériques et Analogiques (CIAN), ASTRE [Cergy-Pontoise], Equipes Traitement de l'Information et Systèmes (ETIS - UMR 8051), Ecole Nationale Supérieure de l'Electronique et de ses Applications (ENSEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-CY Cergy Paris Université (CY)-Ecole Nationale Supérieure de l'Electronique et de ses Applications (ENSEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-CY Cergy Paris Université (CY), Laboratoire Nanotechnologies Nanosystèmes (LN2 ), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Sherbrooke (UdeS)-École supérieure de Chimie Physique Electronique de Lyon (CPE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), This work was performed within the Labex SMART supported by French state funds managed by the ANR within the Investissements d'Avenir program under reference ANR-11-IDEX-0004-02., École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École Supérieure de Chimie Physique Électronique de Lyon (CPE)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Sherbrooke (UdeS)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université de Lyon-École Supérieure de Chimie Physique Électronique de Lyon (CPE)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), and Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])
International audience; A buried quad junction (BQJ) photodetector has been designed and fabricated with a high-voltage CMOS process. It implements four vertically-stacked p-n junctions with four different spectral responses. This feature allows high spectral discriminating ability, greater than both conventional buried double junction and buried triple junction detectors. In this paper, we propose a SPICE-like model, based on the physical properties of the device structure. The proposed model has been integrated in EDA software. It could be used for rapid and reliable design of system on chip, integrating the BQJ sensor, and its signal processing. The analytical expressions of the four BQJ photocurrents, as well as dark currents, have been developed. The spectral characteristics of the photodetector, computed with the proposed model, have been compared with those from TCAD simulations and experimental measurements. The analytical is close to the measurement with an average error on spectral responses in the range of 3-17 %, depending on the considered junction.