Modele analytique du transistor a effet de champ a gaz bidimensionnel d'electrons, applicable a la conception assistee par ordinateur

Analytical model of a two dimensional electron gas field effect transistor, applicable to computer aided design

• Auteur / Autrice : BOUBEKEUR ZEMOUR
• Direction : Daniel Pasquet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1993
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

L'idee directrice de ce travail est de pouvoir proposer un modele analytique du hemt, prenant en compte le plus de phenomenes physiques, tout en alliant la simplicite necessaire a l'utilisation en cao. Ce modele permet de simuler les variations des caracteristiques electriques du hemt/tegfet en fonction de certains parametres geometriques et physiques de ce composant. Notre etude est partagee en sept parties suivies d'une conclusion. Les deux premiers chapitres forment une introduction au sujet et servent a faire apparaitre les phenomenes physiques essentiels qui gouvernent le comportement electrique du hemt. Dans le troisieme chapitre, nous expliquons comment la concentration du gaz electronique bidimensionnel peut etre modulee par une tension de grille. Les chapitres quatre et cinq constituent le cur de l'ouvrage. Pour simuler le courant parasite qui circule dans la couche d'algaas, sous fortes tensions de grille, on introduit la notion mesfet parasite. Le quatrieme chapitre se rapporte a l'etablissement d'un modele analytique permettant d'obtenir le reseau de caracteristiques statistiques du hemt dans l'hypothese des tensions de grille pas trop eloignees du pincement de sorte que la couche d'algaas puisse etre consideree toujours completement desertee. En s'inspirant des modeles numeriques bidimensionnel de la litterature, je me donne des profils de variations types, pour le champ electrique longitudinal, pour la vitesse des electrons dans le canal et pour l'epaisseur du canal. Dans le chapitre cinq, nous avons repris l'approche effectuee precedemment en y incluant les tensions de grille pour lesquelles, un canal parasite vient en parallele sur le canal constitue par le gaz electronique dans le gaas. Moyennant certaines simplifications, on peut reprendre l'expression du chapitre quatre, donnant la tension drain-source, en decalant la tension de grille d'une certaine grandeur, a partir d'un certain seuil. Nous etablissons enfin la relation donnant la charge sous la grille. Les elements petits signaux sont calcules au chapitre six. Dans le chapitre sept, nous confrontons la theorie avec l'experience et validons ainsi notre modele. En conclusion, nous envisageons des extensions a notre modele