Utilisation d'un modèle quasi-bidimensionnel pour la simulation d'un transistor à effet de champ en régime de fonctionnement non linéaire

Using a quasi-two-dimensional model for field effect transistor simulation in non linear operation

• Auteur / Autrice : François Kapche Tagne
• Direction : Alain Cappy
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électronique
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Lille 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Modèles non linéaires (statistique)

Transistors à effet de champ

Mots clés libres

Quasi-bidimensionnel

Résumé

La conception des circuits mmics necessite la modelisation des elements actifs et passifs. Si les proprietes des elements passifs sont en general connues avec une bonne precision, il n'est pas de meme pour les elements actifs et particulierement des transistors. Au laboratoire, des travaux anterieurs ont permis le developpement du logiciel de simulation nomme helena pour hemt electrical properties and noise analysis. Helena dans sa version originale se limitait a l'etude du composant en regime de fonctionnement lineaire. Or les transistors travaillent egalement en regime de fonctionnement non lineaire. L'objectif de ce travail consiste a etudier la modelisation non lineaire des mesfet et des hemt en utilisant un modele quasi-bidimensionnel. Les methodes de modelisation de composants non lineaire pouvant etre experimentales et theoriques, nous avons essaye d'utiliser ces deux approches. Pour atteindre cet objectif, nous avons organise le memoire en trois chapitres. Le premier chapitre est consacre a la modelisation statique, petit signal et non lineaire des mesfet et des hemt. Pour l'etude non lineaire, nous avons modelise les variations des elements du schema equivalent non lineaire en fonction des tensions vds et vgs par des expressions mathematiques empiriques. Le second chapitre presente le logiciel dans sa version commercialisee par la societe artech house. Dans cette version, nous avons introduit des modeles non lineaires des caracteristiques statiques courant tension. Le troisieme chapitre est consacre a la modelisation temporelle des mesfet et des hemt. Apres avoir decrit les methodes theoriques de modelisation de composants non lineaire, nous avons presente les equations physiques qui decrivent le composant. Ces equations sont resolues en utilisant l'approximation quasi-bidimensionnelle.