Etude et modélisation de transistors bipolaires à hétérojonction SiGe : application à la conception d'oscillateurs radiofréquences intégrés

Characterization and modelling of silicon-germanium heterojunction bipolar transistors (HBT)

• Auteur / Autrice : Jérémy Raoult
• Direction : Alain Poncet, Christian Gontrand
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Dispositifs de l’électronique intégrée
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Lyon, INSA
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LPM - Laboratoire de Physique de la Matière (1961-2007)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Oscillateurs

Transistors bipolaires

Résumé

L'évolution croissante du marché des télécommunications et plus particulièrement des applications aux communications sans fils dans des bandes de fréquences de 900 MHz à 6 GHz entraîne une forte demande de fourniture de circuits intégrés. Notamment, la tendance actuelle est à l'augmentation du niveau d'intégration et à la diminution de la puissance consommée pour obtenir un terminal ''bon marché'' avec pour objectif l'augmentation de l'autonomie associée à des impératifs de mobilité. La technologie BICMOS répond parfaitement à ces besoins grâce à un compromis coût-performance très favorable. Dans ce contexte, le travail présenté dans ce mémoire est une contribution à la conception en technologie silicium d'oscillateurs locaux pour les applications radiofréquences. Via d'une part l'étude et la modélisation de transistors bipolaires à hétérojonction (TBH) Si/SiGe de la filière BiCMOS 6G 0. 35 æm de STMicroelectronics, et d'autre part l'optimisation d'un oscillateur contrôlé en tension fonctionnant à 5 GHz, ce travail est essentiellement axé sur l'étude des phénomènes de bruit électrique basse fréquence de TBH et sur leur conséquence pour la conception d'oscillateurs micro-ondes intégrés.

The expanding telecommunication market including specifically the field of wireless communication ranging from 900 MHz to 6 GHz leads to constant evolution in integrated circuits supply. The present trend is to increase the integration level and to decrease the consumed power in order to firstly obtain a cheap terminal, and secondly reach a greater autonomy. The BOCMOS technology gives a perfect answer to these needs as it offers a very interesting compromise between cost and performance. In this context, our work contributes to improve the design of local silicon oscillators for radio frequency applications. In a first part, it focuses the charcterization and modelling of SiGe heterojunction bipolar transistors (HBT) from ST Microelectronics 0. 35 micrometer BICMOS 6G technology. In a second part, it aims at optimizing a 5 GHz voltage controlled oscillators. Our study focuses on HBTs low frequency noise and on their consequences for integrated microwave oscillators design.