Analyse de transistors à effet de champ pour l'amplification de puissance et le mélange à partir d'une modélisation quasi-bidimensionnelle : application au PM-HEMT mono ou bigrille et au MISFET GaAs basse température

Analys of field effect transistors for power amplification and mixing by a quasi-two dimensional modelling : application to single or dual gate PM-HEMT and to the low temperatue grown GaAs MISFET

• Auteur / Autrice : François Duhamel
• Direction : Jean-Claude De Jaeger
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électronique
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Lille 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Semiconducteurs à l'arséniure de gallium

Transistors à effet de champ

Modèles mathématiques

Résumé

La modélisation quasi-bidimensionnelle de transistors à effet de champ offre une grande souplesse d'emploi qui est mise à profit dans le cadre de ce travail pour traiter trois types différents de structures en vue d'établir leurs potentialités en tant qu'amplificateur de puissance ou de mélangeur. Après avoir mis en perspective les composants que nous avons étudiés, nous décrivons les principes de notre modèle et développons les méthodes utilisées en particulier pour déterminer les caractéristiques physiques et électriques des différents transistors. Nous avons, ainsi, pu étudier les potentialités du hemt pseudomorphique sur gaas pour l'amplification de puissance à 60 ghz et souligner l'importance de la longueur et du fosse de grille sur les performances des composants. D'autre part, le même type d'analyse, menée sur le hemt bigrille, a permis de déterminer les conditions de polarisation et la topologie à utiliser dans le cadre d'une utilisation en mélangeur de type faible bruit en bande v. Enfin, une méthode de traitement du misfet gaas basse température reposant sur l'introduction d'une commande de charge spécifique a été mise en oeuvre. Elle permet notamment d'expliquer la dispersion des caractéristiques dynamiques entre le régime statique et le régime dynamique. Les différents résultats obtenus sont confrontés aux données expérimentales et à d'autres types de modèles plus précis afin de valider la méthodologie mise en oeuvre