Mise en oeuvre de la technologie HIGFET autoalignée sur GaAs pour applications analogiques hyperfréquences

Introduction of GaAs self-aligned HIGFET technology for microwaves applications

• Auteur / Autrice : François Doom
• Direction : Jean Vindevoghel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électronique
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Lille 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Arséniure de gallium

Mélangeurs hyperfréquences

Composés semiconducteurs

Transistors à effet de champ

Mots clés libres

Higfet

Résumé

Ce travail est consacre a la mise en oeuvre de la technologie HIGFET (heterostructure insulated gate field effect transistor) autoalignee sur GaAs dans le domaine analogique hyperfrequences. Cette etude s'inscrit dans le cadre de realisation de systemes de communication sans fil faible cout. Dans le premier chapitre, divers systemes d'emission-reception utilises en hyperfrequences sont tout d'abord exposes. Un interet particulier presente par les systemes utilisant la conversion directe de frequence est mis en evidence. L'analyse des differentes options technologiques silicium et III-V potentiellement utilisables dans les dispositifs de communication sans fil debouche sur la description du higfet et de ses potentialites pour des applications hyperfrequences. Dans le second chapitre, la modelisation non-lineaire du transistor HIGFET, necessaire pour l'analyse de circuits micro-ondes non-lineaires est effectuee. Cette modelisation est basee sur un schema equivalent de fet et utilise une loi de controle de charge etablie pour le HIGFET. Ce modele est ensuite valide a partir d'une comparaison des caracteristiques electriques simulees et mesurees en regime statique ainsi qu'en regime dynamique petit et fort signal. La conception et la realisation d'un oscillateur libre fonctionnant a 2. 4 Ghz est presentee dans le troisieme chapitre. Cette etude a pour objet de verifier la validite du modele dans une application non-lineaire et d'evaluer les performances d'un oscillateur realise a l'aide d'un transistor HIGFET. L'ensemble de ce travail debouche sur la realisation d'une liaison optique hyperfrequences. Le quatrieme chapitre est consacre a l'analyse de la fonction melange de frequence avec des HIGFET. Divers melangeurs sont tout d'abord presentes. Cette analyse debouche sur l'etude d'un melangeur derive de la cellule de gilbert. L'ensemble des performances theoriques est enfin compare avec des structures similaires realisees sur silicium.