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Dissertations / Theses on the topic 'Transistors à effet de champ – Circuits intégrés'
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Godts-Poubelle, Pascale. "Modélisation et optimisation en vue de réalisations technologiques de M. E. S. F. E. T. Et de T. E. G. F. E. T. AlGaAs/GaAs." Lille 1, 1988. http://www.theses.fr/1988LIL10081.
Full textAbstract:
Une méthode de modélisation de transistor à effet de champ a été mise au point pour l'analyse de structures existantes, pour le contrôle de la technologie et la recherche de structures optimales en circuits integrés monolithiques hyperfréquence. Elle est utilisée pour définir une structure mesfet optimale ainsi que celle d'un tegfet en algaas/gaas.
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Fawaz, Hussein. "Technologie multifonction de transistors à effet de champ sur matériaux III-V pour logique rapide et hyperfréquences." Lille 1, 1993. http://www.theses.fr/1993LIL10038.
Full text
3
Belhadj, Abdenabi. "Etude des effets parasites et des mécanismes de dégradation du transistor à effet de champ à haute mobilité électronique." Limoges, 1990. http://www.theses.fr/1990LIMO0092.
Full textAbstract:
Les avantages en termes de performances microondes du transistor a effet de champ a haute mobilite electronique sont prealablement etudies. Puis une investigation des principaux effets parasites penalisant l'integration monolithique est menee et le role du residuel accepteur de la couche tampon de gaas est identifie. Une solution technologique attenuant les effets a basse temperature du piege dx est egalement validee. Enfin une etude de fiabilite montre que les durees de vie obtenues se situent au niveau de l'etat-de-l'art actuel du mesfet gaas
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Journel, Olivier. "Multiplicateur de fréquence bande X en circuit intégré monolithique AsGa : modélisation, conception et réalisation." Lille 1, 1986. http://www.theses.fr/1986LIL10160.
Full textAbstract:
Etude théorique, expérimentale et technologique de multiplicateurs de fréquence à transistors à effet de champ en GaAs à très haut rang d'harmoniques. Prévision des performances limites. Modèle numérique utilisable en C. A. O. Utilisation des modèles pour concevoir et réaliser, en structure monolithique GaAs une source microonde de fréquence 10 GHz stabilisée en fréquence par un signal à 1 GHz et comprenant un amplificateur d'adaptation à l'entrée, le multiplicateur proprement dit, un filtre actif passe-bande centre sur 10 GHz. Conception au moyen d'un logiciel de C. A. O. (Touchstone)
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Desgrez, Simon. "Conception de diviseurs de fréquence analogiques réalisés en technologie monomithique à base de transistors pseudomorphiques à haute mobilité électronique." Toulouse 3, 1997. http://www.theses.fr/1997TOU30138.
Full textAbstract:
Ce travail est une contribution a la conception de diviseurs de frequence analogiques realises en technologie monolithique a base de transistors pseudomorphiques a haute mobilite electronique aux frequences micro-ondes. Apres avoir decrit les divers circuits existants en choisissant une classification originale selon les differents principes regissant la division de frequence, nous developpons une approche analytique basee sur des modeles simplifies afin de trouver les parametres essentiels du phenomene. Nous experimentons egalement diverses methodes d'analyse sur calculateur avec pour objectif le developpement d'une approche methodologique generale. Finalement, la methode dite de la boucle ouverte est choisie pour la conception de circuits. Lors de son utilisation, il est a noter que des processus proches de cascades de bifurcations chaotiques sont observes. Une etude complementaire presentee permet de verifier qu'ils ne sont pas directement lies a la stabilite (physique) du dispositif. Ces travaux de modelisation sont pour la suite appliques a la conception de deux diviseurs en technologie monolithique. Une large bande de synchronisation d'environ 30 % a ete obtenue avec une topologie originale utilisant un transistor non polarise sur le drain. Les resultats experimentaux sont ensuite compares aux simulations effectuees precedemment ainsi qu'un performances deja publiees sur des circuits de ce type. Enfin, une derniere partie est consacree au bruit de phase dans les diviseurs de frequences.
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Kamdem, Jean. "Étude et conception de processeurs de signaux rapides intégrés sur arséniure de gallium." Paris 11, 1988. http://www.theses.fr/1988PA112145.
Full textAbstract:
La première partie de ce mémoire est consacrée à l'étude du comportement des circuits intégrés logiques GaAs, aux températures cryogéniques. Notre approche a consisté à concevoir des portes logiques de base, adaptées à une structure de MESFET faiblement dopée, que nous avons mise au point compte tenu des modifications des propriétés du GaAs lorsqu'il est refroidi. Un modèle en commutation du MESFET GaAs dépendant de la température (de 77°K à 300°K), a été déduit de l'étude théorique de la structure. Des portes logiques optimisées pour 77. K, ont été conçues puis simulées et réalisées. La mobilité mesurée dans la couche active, varie de 5000 cm2 /V. S à 300°K, à 12000 cm2/V. S à 77°K, tandis que le temps de propagation par porte passe de 77 ps à 3ooK, à 38ps à 77K, pour un facteur de mérite de 1pJ. Les résultats obtenus ont démontré que le facteur de mérite ne dépend pas de la température. Le bon accord théorie-expérience obtenu sur les fonctions de transfert, la consommation par porte et les temps de propagation a permis de valider le modèle du transistor. La seconde partie a porté sur l'étude et la conception à 300°K, de multiplexeurs haut débit intégrés sur GaAs en logique BFL (Buffered FET Logic). On effectue d'abord une analyse théorique du comportement des principales structures BFL, lorsque les périodes d'horloges sont voisines des temps de propagation, et on en déduit les conditions qui limitent leur montée en fréquence. La notion d'impédance d'entrée et de sortie d'une porte logique en régime de haute vitesse est définie, et leur méthode de détermination est proposée. Cette étude est ensuite appliquée à la conception et à la réalisation de multiplexeurs à rang fixe ou programmable sur 2 à 4 entrées (342 à 472 composants par puce). Les débits numériques mesurés varient de 1. 5 à 2 Gbit/s, pour une consommation de 1W par puce. Pour terminer, on compare les performances de la logique cryogénique à celles de la logique destinée à la température ambiante.
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Byl, Christophe. "Nouvelle utilisation des structures à effet de champ monogrilles et bigrilles distribuées : application à l'amplification large bande." Lille 1, 1991. http://www.theses.fr/1991LIL10004.
Full textAbstract:
Ce travail porte sur une nouvelle utilisation des structures monogrilles et bigrilles distribuées par l'amplification hyperfréquence large bande. Pour mener a bien cette étude, nous avons été amenés à réaliser dans un premier temps différentes structures monogrilles. Ensuite, nous avons développé des modélisations de type distribué basées sur des caractéristiques expérimentales permettant d'étudier les composants dans différentes configurations d'utilisation. Après ces différentes étapes, nous présentons les premiers résultats expérimentaux en régime petit signal et en amplification de puissance qui permettent de mettre en évidence le rôle important que peut jouer la connexion d'impédances terminales sur la grille ou le drain sur le comportement global du transistor. Après avoir validé notre modèle à partir de confrontations théorie expérience, nous effectuons une optimisation de la structure monogrille en étudiant systématiquement l'influence de divers paramètres (développement de grille, nature des impédances terminales). Dans la dernière partie de ce travail, nous réalisons une étude similaire pour la structure bigrille. Nous décrivons successivement les différents composants etudiés, leur caractérisation et le type de modélisation retenue. Nous présentons ensuite les résultats expérimentaux qui débouchent sur des confrontations théorie expérience dans le but de définir une structure optimale. Enfin, en tout dernier lieu, nous présentons des premiers essais industriels de réalisation d'une version integrée monolithique de la structure monogrille mettant en pratique les principes développés au cours de toute cette étude
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Roger, Mathieu. "Etude, optimisation et réalisation de composants HIGFET complémentaires à grille submicronique : application à la conception de convertisseurs analogiques numériques ultrarapides." Lille 1, 2001. https://pepite-depot.univ-lille.fr/RESTREINT/Th_Num/2001/50376-2001-99.pdf.
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Laloue, Alban. "Modélisation non linéaire distribuée des transistors à effet de champ : application à l'analyse de la stabilité des transistors et des caractéristiques en bruit dans les circuits MMIC millimétriques." Limoges, 2001. http://www.theses.fr/2001LIMO0007.
Full textAbstract:
Le travail presente dans ce memoire concerne la modelisation electrique distribuee des transistors a effet de champ hyperfrequences afin de disposer d'une description plus fine de ce composant pour la cao des circuits micro-ondes. Une premiere approche utilise une description electromagnetique des parties passives du transistor, tandis que chaque doigt du composant est modelise par un circuit equivalent electrique intrinseque. Ce modele a montre des qualites tres interessantes d'extrapolation de la taille et de la geometrie du transistor modelise. Il permet egalement une etude beaucoup plus realiste de la stabilite des transistors a fort developpement de grille. D'autre part, les specifications draconiennes imposees aux spectres de bruit des oscillateurs inclus dans les systemes electroniques imposent une modelisation rigoureuse du comportement en bruit basse frequence des composants actifs. En effet, la presence de bruit converti par modulation de phase et d'amplitude autour de la porteuse des oscillateurs, contribue a l'augmentation des taux d'erreurs et a la diminution de la sensibilite des radars pour ne citer que ces deux exemples. Un nouveau modele de tec de type distribue incluant ces sources de bruit est donc developpe. La deuxieme partie de nos travaux s'est orientee dans la mise au point de methodes de simulation rapides et precises du comportement en bruit des circuits non lineaires. La complexite grandissante des circuits integres mmic entraine un besoin de methodes de simulation de type systeme. Une telle methode a ete developpee et nous a permis de simuler avec precision la source millimetrique complete d'un radar anti-collision fonctionnant a 77 ghz.
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Kolanowski, Christophe. "Conception, réalisation et analyse de mélangeurs millimétriques en technologies hybride et intégrée utilisant des transistors à effet de champ Hemt de types monogrille et bigrille." Lille 1, 1996. http://www.theses.fr/1996LIL10048.
Full textAbstract:
Les systèmes de communication hyperfréquences connaissent actuellement un développement considérable vers de nouvelles applications. Parmi celles-ci on peut distinguer les systèmes anticollisions, les communications par satellites ou encore les radiocommunications sans fils. Dans tous ces systèmes, les mélangeurs ont un rôle clé, tant en émission qu'en réception. Ce travail a consisté essentiellement en l'élaboration de méthodologies spécifiques d'analyse et de conception pour la réalisation de circuits mélangeurs millimétriques. Dans un premier temps, nous avons développé un modelé électrique non linéaire de hemt mono grille, spécifique a l'application mélangeur par grille. Ensuite ce modelé a été implanté dans le simulateur hyperfréquence mds et utilise pour la conception et la réalisation de mélangeurs par grille en bande ka (26-40 gHz), en technologie hybride. Une analyse complète a permis de mettre en évidence les limites fréquentielles de cette technologie. Toutefois, grâce a une méthodologie rigoureuse, les circuits réalises ont obtenu des performances très satisfaisantes. La deuxième partie de ce travail a été consacrée a l'étude et au développement de mélangeurs en technologie mmic avec des transistors à effet de champ (tec) bigrille de type pm-hemt et fonctionnant en bande v (50-75 gHz). L'inexistence de modelés non linéaires pour ces tecs bigrilles nous a conduits à élaborer notre propre modelé électrique. Les circuits réalises par la fonderie Thomson tcs ont donné des performances égalant l'état de l'art pour la bande v. A l'issue de l'étude complète a été analyse le fonctionnement très complexe du dispositif. Ces travaux, réalises dans le cadre de contrats européens esprit iii (aims et classic) ont donné lieu à une étroite collaboration avec des partenaires industriels en vue d'un transfert vers des applications spécifiques. Les résultats obtenus ont montré que l'utilisation de tec pour la fonction mélange est une solution très prometteuse pour la bande millimétrique.
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Hembert, Serge. "Conception et réalisation de convertisseur de fréquence et d'oscillateurs monolithiques à transistors à effet de champ." Lille 1, 1990. http://www.theses.fr/1990LIL10034.
Full textAbstract:
L'objet de ce travail concerne la conception et la réalisation de convertisseur et d'oscillateur hyperfréquence avec pour principal élément le transistor à effet de champ. La première partie de ce mémoire est consacrée à la conception d'un convertisseur de fréquence constitué d'une association de deux transistors, l'un fonctionnant à polarisation de drain nulle, et l'autre polarisé de façon à ce qu'il réalise une adaptation d'impédance. Pour évaluer les performances d'un tel système nous avons développé plusieurs types de simulation, que nous avons ensuite validées par l'expérience. Dans la deuxième partie de la thèse, sont présentées les performances obtenues à partir d'une réalisation en circuit intégré monolithique. Il s'est avéré que le circuit est utilisable dans de nombreuses applications: convertisseurs de fréquence à bande étroite utilisant des oscillateurs locaux de fréquence relativement faible jusqu'a 10 mhz, convertisseur de fréquence à large bande (fréquence comprise entre 2 et 13 ghz), et transposeur de fréquence. La troisième partie concerne la conception et la réalisation de plusieurs types d'oscillateur monolithique, utilisant comme élément actif le m. E. S. F. E. T. Nous associons ensuite un des oscillateurs avec le convertisseur de fréquence pour constituer une bande à verrouillage de phase afin de stabiliser la fréquence de l'oscillateur sur un quartz
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Hue, Xavier. "Conception, réalisation et caractérisation de transistors à effet de champ et d'amplificateurs pour des applications de puissance à haute linéarite en bandes K et Ka." Lille 1, 2000. http://www.theses.fr/2000LIL10195.
Full textAbstract:
L'essor des applications multimedia, fonctionnant en bandes k et ka necessite le developpement d'amplificateurs de puissance lineaires. La technologie qui a repondu et qui repond encore de nos jours aux applications a tres forte puissance dans le domaine des hyperfrequences est celle des amplificateurs a tubes a ondes progressives. Cependant, les contraintes de linearite imposees par les applications a fort debits nous conduisent vers l'utilisation d'amplificateurs a l'etat solide. Nous developpons dans ce memoire l'etude de transistors a effet de champ (phemt et hfet sur substrat gaas) dedies a la realisation d'amplificateurs de puissance a haute linearite a 19 ghz. L'originalite de ce travail repose sur l'obtention d'un profil de gm aussi plat que possible en fonction de vgs et d'une forte densite de courant de drain afin de pouvoir satisfaire aux deux criteres : puissance et lineariteNous presentons dans un premier temps, l'optimisation des couches epitaxiales ainsi que la mise au point du procede technologique de fabrication des transistors. Les recherches menees en technologie concernent principalement le fosse de grille, les ponts a air ainsi que l'amincissement du substrat et la realisation des trous metallises. Les caracterisations iv et petit signal ont montre que le profil de gm souhaite etait obtenu avec une densite de courant de drain superieure a 700 ma/mm et une excellente reproductibilite et homogeneite des resultats. Les performances en puissance des transistors phemt (1 w/mm @ 17 ghz) ont montre toutes leurs potentialites pour la generation de puissance a ces frequences. Enfin, dans le cadre d'une collaboration etroite avec le cnes et alcatel espace de toulouse, nous avons concu et realise sur site des amplificateurs de puissance a haute linearite fonctionnant a 18,5 ghz. Les resultats obtenus sur ces demonstrateurs (ps>800mw/mm, pae>30% et c/i 320dbc @ 2db de compression) ont montre l'interet de notre filiere pour ce type d'applications
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Defrance, Nicolas. "Caractérisation et modélisation de dispositifs de la filière nitrure pour la conception de circuits intégrés de puissance hyperfréquences." Lille 1, 2007. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2007/50376-2007-Defrance.pdf.
Full textAbstract:
Basés sur l'hétérostructure AIGaN/GaN, les composants étudiés dans ce mémoire se voient dotés de propriétés physiques extrêmement attractives: tensions de claquage élevées, densités de puissance importantes. . . L'étude de ces dispositifs particuliers apparaît comme déterminante dans un contexte réclamant des montées en puissance et en fréquence perpétuelles. De même, la conception de systèmes complexes à base de transistors HEMTs AlGaN/GaN implique nécessairement la mise en œuvre de modèles non linéaires suffisamment représentatifs et cohérents. Le premier chapitre décrit les principales propriétés physiques et électriques du semiconducteur GaN. Un bref rappel concernant la caractérisation des transistors, en régimes de fonctionnement petit et grand signal, conclura cette première partie. Le deuxième chapitre se consacre à l'étude des caractéristiques propres aux HEMTs AIGaN/GaN. L'influence de différents types de passivations et traitements de surface sera ainsi exposée. Le développement d'un banc de mesure DC-pulsé permettra, par ailleurs, de déterminer la température de fonctionnement et la résistance thermique des composants testés. Le troisième chapitre expose la procédure suivie en vue d'extraire un modèle non linéaire de transistor, implantable en environnement de CAO. Des comparaisons entre modélisations et expérimentations permettront de valider en tout point les formes analytiques proposées. Le quatrième et dernier chapitre s'argumente autour de la caractérisation d'une nouvelle génération de substrats dits « reportés» tels que le SopSiC ou le SiCopSiC ; nous présentons ainsi diverses méthodologies en vue de la détermination de leurs propriétés électriques.
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Hoel, Virginie. "Conception, réalisation et caractérisation de transistors à effet de champ à hétérojonction sur substrat d'InP pour circuits intégrés coplanaires en bandes V et W." Lille 1, 1998. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/1998/50376-1998-307.pdf.
Full textAbstract:
Les nouvelles applications necessitent des frequences de travail toujours plus elevees. Pour cela, nous souhaitons realiser des circuits amplificateurs faible bruit performants en technologie coplanaire travaillant en gamme d'ondes millimetriques. Le composant cle pour realiser ces circuits est le transistor a effet de champ a heterojonction hemt (high electron mobility transistor). Par consequent, nous developpons dans ce memoire la conception, la realisation et la caracterisation de transistors hemts performants de longueur de grille submicronique en technologie coplanaire. La technologie utilisee pour realiser la grille est de type nitrure. Les transistors sont naturellement passives par une couche de nitrure de silicium de 800a qui protege la zone active. Le pied de grille est insere dans cette couche de dielectrique ce qui permet d'obtenir des grilles robustes avec des longueurs de grille inferieures a 0. 1 m. Ce travail, soutenu financierement par la dga, fait l'objet d'une collaboration avec la societe dassault electronique. Nous presentons le principe de fonctionnement et les differentes structures hemts. L'etat de l'art permet de constater la superiorite des heterojonctions alinas/gainas sur substrat inp. Les hemts sont donc realises sur des structures alinas/gainas adaptees en maille sur inp realisees au laboratoire. Nous etudions ensuite la conception des motifs transistors adaptes a la realisation de circuits integres en technologie coplanaire. Puis, nous decrivons les differentes etapes technologiques qu'il a fallu optimiser pour aboutir a la realisation de hemts performants avec un bon rendement de fabrication. Nous etudions les performances hyperfrequences et en bruit des transistors.
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Parenty, Thierry. "Étude et perspective des transistors à hétérostructure AlInAs/GaInAs de longueur de grille inférieure à 100 nm et conception de circuits intégrés en bande G." Lille 1, 2003. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2003/50376-2003-189-190.pdf.
Full textAbstract:
L'amélioration continue des performances fréquentielles des composants électroniques, n'a cessé d'ouvrir de nouvelles perspectives pour de multiples applications. S'appuyant sur l'expérience de l'IEMN, l'objectif de cette thèse a été de développer des circuits intégrés pour les applications au delà de 100GHz (Radiométrie, Radioastronomie, Radar, Télécommunications haut débit, Métrologie de polluants,. . . ). Ce sujet aborde deux thèmes principaux: La réalisation de transistor à effet de champ à hétérojonction HEMT (High Electron Mobility Transistor) de la filière AlInAs/GalnAs sur substrat d'lnP pouvant répondre à nos objectifs, puis la conception et la réalisation de différents circuits intégrés en bande G (140 - 220 GHz). Dans le premier chapitre, nous introduisons le HEMT et dressons un état de l'art de sa technologie et de ses performances fréquentielles. Puis, nous discutons des paramètres à optimiser pour accroître les performances électriques des HEMTs. Enfin nous présentons le procédé de fabrication pour obtenir des HEMTs de longueur de grille de 70 nm et rapportons les résultats de leur caractérisation électrique. Les meilleurs résultats obtenus sont un fT de 270 GHz et un fmax de 470 GHz, ceux-ci se situent au niveau des meilleurs résultats mondiaux en terme de compromis fT-fmax. Dans la seconde partie de ce travail, nous avons conçu des amplificateurs à 140 et 180 GHz, un oscillateur à 140 GHz et des VCOs à 140 GHz. Concernant les amplificateurs, les résultats de simulation laissent espérer un gain par étage de 7 et 3,5 dB à respectivement 140 et 180 GHz. Pour les VCOs, nous avons envisagé difte͏̈rentes topologies, cependant la bande d'accord la plus élevée pourrait atteindre 7,5 GHz. A l'heure actuelle, la fabrication des circuits n'a pu être achevée. Cependant nous avons réalisé l'ensemble des dispositifs passifs constituant les circuits, sur ceux-ci des mesures de paramètres S ont été réalisés jusque 220 GHz. Ces mesures ont montré une bonne concordance avec les résultats de simulation, pour les éléments test ainsi que les réseaux d'adaptation. Ces résultats valident les modèles des éléments passifs, et nous permet d'envisager positivement la réalisation d'un circuit complet.
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Meunier, Philippe. "Etude de circuits monolithiques simulant une résistance négative intégrables dans des filtres actifs microondes à résonateurs microruban." Limoges, 1995. http://www.theses.fr/1995LIMO0003.
Full textAbstract:
L'objectif de cette etude est de montrer la faisabilite de filtres actifs microondes resultant de l'association de resonateurs planaires microruban et de circuits monolithiques asga simulant une resistance negative, ces derniers ayant pour but de compenser les pertes des resonateurs. Les principes de fonctionnement de ces circuits de compensation des pertes sont analyses theoriquement et valides experimentalement par un developpement en technologie monolithique. La synthese et la realisation de differents resonateurs passifs et actifs planaires sur substrat d'alumine (epsilon#r=9,8) et sur substrat a forte permittivite (epsilon#r=36) permet d'evaluer leur possibilite d'integration dans des filtres complexes a plusieurs poles. Ce travail donne lieu, notamment, a une modelisation electrique des resonateurs passifs et a une etude specifique de la stabilite des circuits actifs de compensation, seuls ou inclus dans les resonateurs actifs
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Bourcier, Eric. "Analyse de fonctionnement en amplification de puissance en bande Ka des transistors HEMT des filières AsGa et InP." Lille 1, 1998. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/1998/50376-1998-9.pdf.
Full textAbstract:
L'amelioration permanente des performances des transistors a effet de champ, en termes de frequence, puissance ou rendement, conduit ces composants a remplacer progressivement les tubes a ondes progressives dans les amplificateurs hyperfrequences de puissance pour applications militaires, aeronautiques et spatiales. De plus, depuis quelques annees, l'extraordinaire explosion des applications grand public integrant des circuits de puissance hyperfrequences (telephone mobile, badges d'identification, systemes d'anti-collision, d'autopeage, et de surveillance de la circulation) a accelere cette evolution. Dans ce contexte, les outils d'aide a l'utilisation des transistors a effet de champ de puissance sont d'un besoin imperieux. C'est a ce besoin que s'adresse le present travail. Sa premiere partie explique le fonctionnement du systeme de mesure de puissance que nous avons developpe selon le principe de la charge active, dans la bande de frequence de 26 a 40 ghz. Ce systeme permet de mesurer de facon automatique des transistors a effet de champ dont le developpement totale de grille peut atteindre un millimetre et utilise un logiciel de pilotage mis au point pour preserver le composant dans les conditions d'impedances dangereuses en terme de courant de grille. De plus les calibrages vectoriels en impedance et en puissance mis en uvre permettent une grande precision de mesure. Enfin le systeme permet des investigations de transistors prevus pour des applications soit en circuit hybride, soit en technologie mmic. Dans la deuxieme partie, une etude est effectuee sur la difference de comportement d'un transistor selon que celui-ci est soumis a une puissance d'entree injectee constante ou a une puissance d'entree absorbee constante. Ensuite l'effet de l'instabilite des transistors sur leur comportement est analyse.
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BOULOUARD, ANDRE. "Conception de circuits et d'antennes hybrides et monolithiques micro-ondes." Rennes 1, 1996. http://www.theses.fr/1996REN10161.
Full textAbstract:
Cette these presente une technique generale de conception de fonctions integrees hybrides et monolithiques micro-ondes, appelee technique de conception par blocs et appliquee a l'etude et a la realisation de sous-ensembles electroniques a large bande, d'antennes et de circuits millimetriques. La conception et la realisation d'un amplificateur hybride a commande automatique de gain, utilise pour la reception d'un signal binaire au debit de 10 gb/s, sont d'abord presentees. Les principes fondamentaux du simulateur de quadripoles netana sont ensuite abordes. Puis des exemples de realisation monolithique d'antennes planaires millimetriques, traitees suivant un formalisme de type circuit, sont detailles. Les principes de la multifonctionnalite et de la reutilisation sont ensuite appliques a l'etude d'amplificateurs et de melangeurs monolithiques millimetriques sur gaas, vers 62 et 38 ghz. Differentes configurations de detecteurs monolithiques a large bande utilisant des transistors a effet de champ sont decrites egalement. Des fonctions monolithiques passives a large bande telles que des filtres passe-bas a reflexion et a absorption ainsi que des circuits de correction de distorsion de retard et d'amplitude sont presentees ensuite. Enfin, des techniques de synthese de reseaux d'adaptation et de conception de reseaux de polarisation sont decrites
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Gonzalez, Villarruel Javier. "Étude des structures différentielles à transistor à effet de champ sur arséniure de Gallium dans la gamme microonde : applications." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1990. http://www.theses.fr/1990ECAP0136.
Full textAbstract:
Les structures différentielles à transistor Mesfet dans la gamme microonde feront l'objet de ce mémoire. Nous analyserons l'influence de l'impédance de couplage dans la structure différentielle ainsi que dans le fonctionnement de l'amplificateur différentiel et des coupleurs actifs. Deux méthodes seront exposées pour la détermination de cette impédance. La première, graphique, permettra d'obtenir l'impédance de couplage et les paramètres du modèle électrique du Mesfet pour les différentes topologies utilisées. Pour montrer la faisabilité et l'application de ce type de circuits nous réaliserons deux coupleurs à 180 et 90 en technologie hybride, ainsi que trois autres coupleurs à 180 en technologie monolithique dans une bande plus large (1-10 GHz). D’autres applications des structures différentielles seront aussi exposées
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Verrièle, Hervé. "Etude et réalisation de photorécepteurs associant en intégration monolithique sur AsGa une photodiode schottky et un TEC." Lille 1, 1987. http://www.theses.fr/1987LIL10035.
Full textAbstract:
Calcul des sensibilités qui pourraient être obtenues à l'aide de ce dispositif. Etude de l'influence des différents paramètres en fonction du débit d'information envisagé. Proposition d'une première réalisation effectuée sur couches classiques pour TEC. Deuxième réalisation obtenue sur couche GaAs spéciale
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Leghtas, Lahoucine. "Modélisation en ondes millimétriques du TEC froid : application aux modulateurs microondes." Lille 1, 2003. https://pepite-depot.univ-lille.fr/RESTREINT/Th_Num/2003/50376-2003-243.pdf.
Full textAbstract:
Nous présentons dans ce travail, tout d'abord, une modélisation originale du Transistor à Effet de Champ ( TEC) dans son utilisation faible tension et faible puissance dénommée TEC froid. En effet, nous montrerons que les modélisations conventionnelles, actuellement disponibles, sont incapables de représenter correctement le comportement non linéaire de ce composant à des fréquences aussi élevées que 110 GHz. Ensuite, dans une seconde partie, une application particulière du TEC froid sera envisagée. Il sagit de la conception et de la réalisation de modulateurs très rapides. Une réalisation en circuits hybrides en ondes centimétriques a été testée et les performances ont été mesurées. Ceci a permis de montrer la faisabilité d'un tel dispositif et son intérêt pour les applications microondes. Enfin, une conception en circuits intégrés sur Arséniure de Gallium est présentée.
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Park, Chan-Wang. "Conception et réalisation, en circuits MMIC et hybride, de divers des dispositifs micro-ondes, déphaseur, atténuateur et linéarisateur d'amplificateur de puissance." Lille 1, 2001. https://pepite-depot.univ-lille.fr/RESTREINT/Th_Num/2001/50376-2001-293.pdf.
Full textAbstract:
Le développement croissant des télécommunications tels que téléphonie mobile ou systèmes embarqués à bord de satellites conduit à concevoir des dispositifs basse tension et faible consommation et à utiliser des signaux numériques à haut débit (ex. UMTS à 2 Mbps) ainsi que des modulations à enveloppe constante (ex. M-ARRAY QAM). Les amplificateurs de puissance utilisés doivent donc concilier des performances contradictoires telles que rendement élevé et bande de fréquence importante ceci avec des non-linéarités les plus faibles. Un examen comparatif et exhaustif de tous les dispositifs, tant analogiques que numériques, utilisables pour permettre la linéarisation des amplificateurs a donc été fait. Dans ce travail, nous nous proposons de concevoir, de simuler sur Ordinateur puis de réaliser des systèmes de linéarisation. Ces systèmes mettent en œuvre des déphaseurs et des atténuateurs micro-ondes " agiles " c'est à dire à temps de réponse court à une " consigne " donnée. Les parties II et III leur sont consacrés dans lesquels nous présentons des réalisations soit en circuit hybride soit en circuit intégré sur AsGa démontrant tout à la fois la faisabilité de nos projets et les performances intéressantes obtenues. La première partie de ce travail est consacrée à la modélisation du transistor à effet de champ non polarisé(TEC froid) ceci en remplacement des diodes PIN et Varactors pour la réalisation des systèmes de linéarisation en technologie MMIC. Enfin, la dernière partie consiste en la mise en œuvre concrète des déphaseur et atténuateur précédemment conçus en vue de linéariser le comportement de deux types particuliers d'amplificateur de puissance : d'une part, un amplificateur à TEC chaud et, d'autre part, un amplificateur à ondes progressives. Les mesures expérimentales de l'Intermodulation et des conversions AM/AM et AM/PM réalisées avec et sans linéariseur démontrent tout l'intérêt présenté par les systèmes originaux proposés.
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Ducatteau, Damien. "Caractérisation non linéaire et analyse de transistors à effet de champ pour applications hyperfréquences dans le domaine temporel." Thesis, Lille 1, 2008. http://www.theses.fr/2008LIL10043/document.
Full textAbstract:
De nos jours, les systèmes de télécommunications deviennent de plus en plus complexes et sophistiqués. Les perfonnances électriques des transistors hyperfréquences qui les constituent, doivent être améliorées en terme de fréquence, de puissance, de rendement et de linéarité. Dans le cas des transistors de puissance la caractérisation non linéaire est une étape indispensable afin de mieux comprendre et appréhender les effets limitatifs et d'optimiser leur conception. Dans ce cadre, l'objectif de cette thèse a été de mettre en œuvre un analyseur de réseaux non linéaire, de valider les mesures provenant de cet équipement et de développer des outils de mesures et d'analyse dans le domaine temporel afin de mieux appréhender les effets limitatifs des transistors à effet de champ aux fréquences micro-ondes. Dans un premier temps, nous avons montré l'importance de la caractérisation non linéaire hyperfréquence lors de la conception de circuits actifs. Nous avons effectué ensuite une étude bibliographique des principaux systèmes de caractérisation non linéaires existants et qui ont été précurseurs dans ce domaine. Dans le deuxième chapitre, nous avons décrit le principe de fonctionnement de l'analyseur de réseaux vectoriel non linéaire et sa mise en œuvre. Ensuite, afin d'évaluer les perfonnances de cet équipement, nous avons comparé les mesures provenant de ce dernier à celles effectuées par d'autres laboratoires de recherche sur un même composant de référence. Le troisième chapitre décrit le fonctionnement de l'analyseur de réseaux non linéaire à charge active développé au laboratoire. Une étude de l'incertitude de mesure en fonction de la charge sera présentée. Enfin, afin de valider expérimentalement notre banc, nous avons confronté les mesures effectuées avec ce dernier à des résultats de simulations électriques sur un composant de référence. La suite de ce travail a été consacrée à l'étude expérimentale dans le domaine temporel aux fréquences micro-ondes des effets limitatifs de l'ionisation par impact dans les transistors à effet de champ à hétérojonction de la filière GaAs. Nous avons présenté la technique et les résultats expérimentaux des mesures en régime grand signal effectuées avec le LSNA. Un modèle électrique non linéaire permettant de rendre compte des effets de l'ionisation a été décrit et discuté. La dernière partie est consacrée à une étude expérimentale de passivation et de prétraitement de surface effectuée sur des transistors HEMT à hétérostructure Al0.81In0.19/GaN. Nous avons montré l'avantage d'utiliser l'analyseur de réseaux non linéaire à charge active pour regarder l'influence de la passivation et du prétraitement de surface sur les perfonnances en puissance. Ensuite, nous avons discuté sur la localisation des pièges et de leur dynamiqueThe goal of this PhD work has been to implement a non linear network analyzer (LSNA), to validate measurements, to develop measurements and analysis tools in time domain in order to understand limiting effects on field effect transistors at microwave frequencies. First, we show the importance of the non linear characterization for the design of active circuits. Second, we de scribe the Large Signal Network Analyzer setup and its implementation. After that, in order to evaluate the performance of this equipment, we have compared measurements provided by equipment and by those coming from other laboratories on the same reference device. ln the next part, we describe the setup of an active load pull large signal network analyzer developed in our laboratory. Then, in order to validate our setup, we compare non linear measurements obtained under in load pull conditions with data coming from simulation performed on a reference device. The following of this work is devoted to an experimental study in time domain, using LSNA, on the lirniting effects of impact ionization inside GaAs HEMT devices. We present sorne experimental results and mainly measurements under large signal conditions in time domain. A non linear electrical model allows us to account for the impact ionization effects on the time domain waveforms. The next part is devoted to a specific study of passivation and surface pretreatrnent carried out on A 10. 81InO.19N/GaN HEMT device. We show the advantages to use the active load pull large signal network analyzer for studying the influence of passivation and surface pretreatrnent on the power performance. To fmish, we discuss on the traps localization and dynamic
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Roucher, Vincent. "Etude de HEMT's AlInAs/GaInAs à désertion et à enrichissement pour applications haute fréquence." Lille 1, 2005. https://pepite-depot.univ-lille.fr/RESTREINT/Th_Num/2005/50376-2005-188.pdf.
Full textAbstract:
Les circuits fonctionnent à des fréquences toujours plus élevées. L'objectif de ce travail est de réaliser une technologie HEMT AlInAs/GaInAs; sur InP ou métamorphique sur GaAs, à désertion ou à enrichissement pour la conception de circuits d'architecture complexe fonctionnant à des débits au-delà de 100 Gb/s ou en gamme d'onde millimétriques. Après avoir modélisé la structure d'un HEMT à enrichissement, nous étudions la technologie la plus adaptée à la réalisation de transistors. Un HEMT N-OFF AlInAs/GaInAs métamorphique sur GaAs est obtenu (LG= 0,13 µm, fT = 155 GHz). Enfin, nous développons une technologie à double seuil. Les HEMTs ON AlInAs/GaInAs sur InP réalisés ont une tension de pincement de -0,48 V, (LG= 0,1 µm, fT = 210 GHz). Les HEMTs OFF réalisées ont une tension de pincement de 0 V (LG= 0. 14 µm, fT = 160 GHz). Ces transistors, à l'état de l'art, peuvent être réalisés sur le même substrat et ouvrent des perspectives pour la réalisation de circuits à haute fréquence.
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Kiefer, Jean-Georges. "Contribution à l'étude des effets de la réduction des dimensions du transistor MOS : application à la conception des circuits intégrés analogiques CMOS." Grenoble 1, 1986. http://www.theses.fr/1986GRE10105.
Full textAbstract:
Ce memoire traite des effets de petites dimensions du transistor metal-oxyde-semiconducteur (mos). Les principales methodes de maigrissement sont analysees et les grandes lignes de l'evolution des technologies mos sont esquissees. Un modele courant-tension du transistor, qui prend en compte ces effets physiques et qui se prete bien a une extraction de parametres rapide et facile, est adopte. Cette derniere etude est concretisee par la mise au point et la programmation d'un banc de caracterisation en continu. Une structure d'amplificateur operationnel est etudiee et realisee dans une technologie cmos reduite. Enfin, les consequences des petites dimensions sur les performances de cet amplificateur operationnel sont evaluees.
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Sherry, Hani Mahmoud. "Terahertz circuits and systems in CMOS." Thesis, Lille 1, 2013. http://www.theses.fr/2013LIL10049/document.
Full textAbstract:
Cette thèse présente et analyse, à température ambiante, plusieurs circuits dédiés à la détection et à la génération de signaux Terahertz en technologies CMOS 65nm bulk et 28 nm FDSOI. Ces travaux présentent la méthodologie de conception de matrices de détecteurs intégrés. La réalisation en technologies CMOS permet d’étudier la faisabilité de ces circuits comme solutions commerciales potentielles pour diverses applications Terahertz. Le domaine Terahertz (300 GHz – 3 THz) présente des caractéristiques très intéressantes permettant de nombreuses applications : l’imagerie médicale non-invasive (détection de cellules cancéreuses, imagerie dentaire, pharmaceutique, etc), la détection de produits chimiques, les portiques de sécurité, l’astronomie, la communication ultra haut débit et bien d’autres encore. Cependant, ce domaine est également connu pour le faible nombre de sources et de détecteurs commerciaux, ce qui a conduit à le surnommer le fossé THz. Les systèmes THz classiques souffrent notamment du faible niveau d’intégration et des coûts de réalisation très importants. Par conséquent, les produits THz actuels sont limités par un très faible nombre de pixels pour produire une image cadencée aux THz. Or, contrairement à l’état de l’art, le développement de circuits THz pour des produits grand public nécessite un haut niveau d’intégration, un débit important, une basse consommation et une utilisation à température ambiante. Les technologies en Silicium utilisées dans la majorité des produits électroniques grand public, sont une solution attirante pour combler ce fossé. Ces travaux de thèse vont de l’analyse théorique à l’optimisation de détecteurs réalisés dans différentes technologies et topologies d’éclairage, jusqu’à la conception d’un imageur vidéo de 1k-pixels, incluant le multiplexage, l’amplification et le traitement du signal. La conception de sources Terahertz basées sur des oscillateurs harmoniques visant à atteindre la plus haute fréquence possible en technologie CMOS est montrée. Les imageurs Terahertz sont aussi discutés dans le contexte de leurs applications correspondantes, bilan de liaison et faisabilitéThis PhD dissertation presents and analyses various room-temperature circuits for Terahertz detection and generation implemented in CMOS 65nm bulk and 28nm FDSOI throughout the course of the thesis. The work discusses the methodology of design and feasibility of fully-integrated focal-plane arrays of detectors in CMOS technologies as potential commercial solutions for various THz applications. The interesting characteristics of the Terahertz portion (300GHz-3THz) of the Electromagnetic spectrum incite plenty of applications ranging from safe and non-invasive medical imaging (cancer detection, dental imaging, pharmaceutical and other), security screening and chemical detection, safety inspection and quality control, astronomy, ultra-high data-rate communications and many others. However, this region of the Electromagnetic spectrum has been dubbed the THz-Gap due to the lack of commercial sources and detectors. Classical THz-systems, therefore, have been explicitly dominated by expensive technologies that suffer from low-integration levels and high operational costs. Consequently, current THz-products have been limited to single or few pixels only with raster-scanning techniques to produce single THz image-frames. Therefore, and contrary to the current state-of-the-art, developing such applications with commercial viability will require portability and high integration-levels, video-rate speeds, low power-consumptions as well as room-temperature operation. Reasonably, Silicon-based technologies that are the core of the vast majority of commercial and high-end electronic products seem to be a tempting solution to bring this THz-Gap. The investigations of this PhD thesis evolve from the theoretical analysis to the optimisation of naked detectors implemented in various technology nodes and illumination topologies, up to the implementation of a 1 k-pixel video imager that includes on-chip signal multiplexing, amplification and processing. Terahertz source design based on 5-push harmonic oscillators is discussed and aimed at attaining the highest frequencies possible in CMOS. Terahertz imaging systems are also discussed in the context of their corresponding applications, link budgets and feasibility
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Mouginot, Guillaume. "Potentialités des transistors HEMTs AlGaN-GaN pour l’amplification large bande de fréquence : Effets limitatifs et modélisation." Limoges, 2011. http://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/4c36e4fd-daca-4684-8b8d-12ab331c721d/blobholder:0/2011LIMO4056.pdf.
Full textAbstract:
Aujourd’hui, la conception de circuits intégrés de puissance hautes fréquences large bande est devenue un enjeu majeur pour les systèmes modernes de défense. Nous proposons dans ce manuscrit une étude du transistor HEMT GaN afin de mettre en évidence son intérêt pour ces applications. Une conception d’amplificateur de puissance large bande 6-18 GHz sur substrat SiC est présentée, démontrant les potentialités de la filière GH25 d’UMS. Malheureusement, pour ces applications hautes fréquences, une étude démontre que le transistor HEMT AlGaN/GaN est limité par deux phénomènes : les effets thermiques et les effets de pièges. Ainsi, un modèle non-linéaire électrothermique incluant les effets de pièges d’un transistor HEMT 8x75 μm est présenté. Les caractérisations effectuées mettent en lumière les limitations des techniques actuelles de modélisation des pièges et nous permettront d’ouvrir de nouvelles perspectives dans ce domaineNowadays, the design of high-frequency broadband power integrated circuits is an important research axis in modern defense systems. This manuscript proposes a study about GaN HEMT in order to highlight its interest for these applications. The first part consists in design and measurement data of a broadband 6-18 GHz power amplifier. The obtained results demonstrate the performance of UMS GH25 technology based on SiC substrate. Unfortunately, for high frequency applications, AlGaN/GaN HEMT is limited by two phenomena that are thermal and trapping effects. Thus, a non-linear electrothermal model including these effects for a HEMT 8x75 μm is proposed. Some specific characterizations have shown limitations of current techniques for trap modeling and their analyses should open new perspectives in this field
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Kerlain, Alexandre. "Contribution à l'optimisation de transistors à effet de champ MESFET à base de carbure de silicium 4H pour applications en amplification de puissance RF/hyperfréquence." Lille 1, 2004. https://pepite-depot.univ-lille.fr/RESTREINT/Th_Num/2004/50376-2004-271.pdf.
Full textAbstract:
Dans cette thèse, nous démontrons la faisabilité de composants de puissance hyperfréquence MESFET stables réalisés à partir de couches homo-épitaxiales sur substrat de Carbure de Silicium 4H monocristallin, qui constituent la première famille de transistors de puissance hyperfréquence en topologie "horizontale" sur un semiconducteur à grande bande interdite. Les performances globales obtenues au cours de la thèse dépassent celles de toutes les technologies Silicium ou GaAs actuellement disponibles sur le marché, notamment en configuration d'amplification à large bande dans la gamme des RF aux UHF. L'obtention d'un tel niveau de performance est en partie le résultat de l'optimisation de toutes les étapes technologiques élémentaires, présentées et discutées dans le chapitre "technologie" de cette thèse. Il a été montré et nous avons pu confirmer que les premiers problèmes d'instabilité électrique observés sur les composants MESFET SiC peuvent être attribués aux substrats semi-isolants de première génération dopés au Vanadium. Ils ont longtemps fait obstacle au développement de ce type de composantsL'avènement de substrats de haute pureté nous a permis de réaliser les premiers composant performants et stables, sans dérive observable, au moins sur plusieurs dizaines d'heures d'amplification en régime nominal à pleine excitation. En particulier, une puissance de 50W a été obtenue à 500MHz sur un développement de 19,2mm (2. 6 W/mm), avec une tension de polarisation de 70 V. La disparition des instabilités liés aux substrats nous a permis d'aborder la problématique de la passivation de ces composants, et de percevoir de manière anticipée l'acuité de ce problème fondamental pour la mise au point de transistors latéraux stables fonctionnant à haute tension. Les phénomènes de charge de l'isolant de passivation représentent actuellement l'une des limitations fondamentales de la fiabilité de ce type de composant. L'élimination de ces effets constitue une des clefs principales du développement et de l'industrialisation de la prochaine génération de transistors hyperfréquence de puissance
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Aguirre, Morales Jorge Daniel. "Characterization and modeling of graphene-based transistors towards high frequency circuit applications." Thesis, Bordeaux, 2016. http://www.theses.fr/2016BORD0235/document.
Full textAbstract:
Ce travail présente une évaluation des performances des transistors à effet de champ à base de graphène (GFET) grâce à des simulations électriques des modèles compact dédiés à des applications à haute fréquence. Les transistors à base de graphène sont parmi les nouvelles technologies et sont des candidats prometteurs pour de futures applications à hautes performances dans le cadre du plan d’action « au-delà du transistor CMOS ». Dans ce contexte, cette thèse présente une évaluation complète des transistors à base de graphène tant au niveau du dispositif que du circuit grâce au développement de modèles compacts précis pour des GFETs, de l’analyse de la fiabilité, en étudiant les mécanismes critiques de dégradation des GFETs, et de la conception des architectures de circuits basés sur des GFETs.Dans cette thèse nous présentons, à l’aide de certaines notions bien particulières de la physique, un modèle compact grand signal des transistors FET à double grille à base de graphène monocouche. Ainsi, en y incluant une description précise des capacités de grille et de l’environnement électromagnétique (EM), ce travail étend également les aptitudes de ce modèle à la simulation RF. Sa précision est évaluée en le comparant à la fois avec un modèle numérique et avec des mesures de différentes technologies GFET. Par extension, un modèle grand signal pour les transistors FET à double grille à base de graphène bicouche est présenté. Ce modèle considère la modélisation de l’ouverture et de la modulation de la bande interdite (bandgap) dues à la polarisation de la grille. La polyvalence et l’applicabilité de ces modèles compacts des GFETs monocouches et bicouches ont été évalués en étudiant les GFETs avec des altérations structurelles.Les aptitudes du modèle compact sont encore étendues en incluant des lois de vieillissement qui décrivent le piégeage de charges et la génération d’états d’interface qui sont responsables de la dégradation induite par les contraintes de polarisation. Enfin, pour évaluer les aptitudes du modèle compact grand signal développé, il a été implémenté au niveau de différents circuits afin de prédire les performances par simulations. Les trois architectures de circuits utilisées étaient un amplificateur triple mode, un circuit amplificateur et une architecture de circuit « balun »This work presents an evaluation of the performances of graphene-based Field-Effect Transistors (GFETs) through electrical compact model simulation for high-frequency applications. Graphene-based transistors are one of the novel technologies and promising candidates for future high performance applications in the beyond CMOS roadmap. In that context, this thesis presents a comprehensive evaluation of graphene FETs at both device and circuit level through development of accurate compact models for GFETs, reliability analysis by studying critical degradation mechanisms of GFETs and design of GFET-based circuit architectures.In this thesis, an accurate physics-based large-signal compact model for dual-gate monolayer graphene FET is presented. This work also extends the model capabilities to RF simulation by including an accurate description of the gate capacitances and the electro-magnetic environment. The accuracy of the developed compact model is assessed by comparison with a numerical model and with measurements from different GFET technologies.In continuation, an accurate large-signal model for dual-gate bilayer GFETs is presented. As a key modeling feature, the opening and modulation of an energy bandgap through gate biasing is included to the model. The versatility and applicability of the monolayer and bilayer GFET compact models are assessed by studying GFETs with structural alterations.The compact model capabilities are further extended by including aging laws describing the charge trapping and the interface state generation responsible for bias-stress induced degradation.Lastly, the developed large-signal compact model has been used along with EM simulations at circuit level for further assessment of its capabilities in the prediction of the performances of three circuit architectures: a triple-mode amplifier, an amplifier circuit and a balun circuit architecture
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Touati, Salim. "Conception, réalisation et caractérisation de composants de puissance hyperfréquence de la filière nitrure de gallium." Lille 1, 2007. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2007/50376-2007-Touati.pdf.
Full textAbstract:
Ce travail porte sur la conception, la fabrication et la caractérisation de transistors HEMTs de la filière AIGaN/GaN. Le but est d'optimiser la technologie du composant afin d'exploiter les potentialités en termes de puissance hyperfréquence offertes par la filière nitrure. Le premier chapitre passe en revue les différentes filières de transistors de puissance, puis les propriétés physiques du GaN et les techniques d'élaboration du matériau sur différents substrats. Nous discutons des effets liés à l' autoéchauffement ou aux pièges, qu'il convient de minimiser pour améliorer les performances des transistors HEMTs. Enfin, un état de l'art des performances actuelles est présenté. Le deuxième chapitre présente les étapes technologiques du composant ainsi que leurs optimisations nécessaires à l'amélioration des performances des transistors, telles que les contacts ohmiques et les traitements de surfaceLa technologie de grille nitrure a été développée pour la filière GaN. Cette technologie a permis de fabriquer des grilles de faibles longueurs avec des topologies variables telles que la grille r, le tout avec un bon rendement de fabrication et une autopassivation. Elle a permis également de réaliser un fossé de grille en utilisant le « digital etching ». Cette technologie a donné la possibilité de fabriquer des composants ayant une longueur de grille de 70 nm tout en conservant un rapport d'aspect favorable. Le troisième et dernier chapitre traite de la caractérisation des transistors HEMTS en régime statique ou d'impulsions, en hyperfréquence et en puissance. Les résultats convaincants montrent tout l'intérêt de la technologie de grille nitrure associé au recess de grille. Ainsi, des composants utilisant ce procédé, ont permis d'obtenir l'état de l'art sur substrat Si(100) avec une puissance maximum, de sortie de 1 W/mm à 2,15 GHz, un gain en puissance de 24 dB et un rendement de 17%
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Aroulanda, Sébastien. "Co-intégration de HEMT GaN hyperfréquence normally-off avec des normally-on." Thesis, Lille, 2020. http://www.theses.fr/2020LILUI083.
Full textAbstract:
Dans le cadre de la fabrication de dispositifs hyperfréquences, la fonctionnalité normally-off présente deux avantages : elle permet d’une part de s’affranchir de la source de tension négative pour les circuits intégrés monolithiques hyperfréquences (Monolithic Microwave Integrated Circuit – MMIC) et, d’autre part, la co-intégration de transistors normally-on et normally-off permettrait de réaliser des circuits logiques.Ce manuscrit présente les travaux réalisés dans l’objectif de développer un procédé de fabrication de HEMT normally-off compatible avec la fabrication de normally-on, permettant ainsi leur co-intégration au sein de la même puce. Pour cela, deux technologies ont été étudiées : l’une basée sur la combinaison d’un recess de grille, d’une implantation de fluor sous la grille et d’un dépôt d’oxyde de grille et l’autre basée sur la nanostructuration de l’espace source-drain afin des réaliser des FinFET GaN. La première technologie nous as permis d’obtenir des transistors normally-off présentant une tension de seuil d’environ 1,4 V associée à une densité de courant maximale de 1 A/mm. Ces composants, bien que présentant des résultats satisfaisants, souffrent toutefois d’effets de pièges importants qui sont probablement dus à l’oxyde de grille et qui doivent absolument être réduits. La technologie FinFET était quant à elle une première au laboratoire et nécessite encore de nombreuses optimisations. Les transistors ainsi fabriqués présentent cependant des résultats prometteurs avec des topologies entrainant un décalage de la tension de seuil de + 3 V par rapport aux transistors de références et d’autres permettant de quasiment doubler la densité de courant de drainIn the context of high frequency devices fabrication, normally-off transistors offer two benefits: they eliminate the need of a negative voltage supply in the case of Monolithic Microwave Integrated Circuit (MMIC) and would allow the fabrication of logic circuits if integrated with normally-on HEMT.This manuscript exposes the work performed to develop a normally-off HEMT fabrication process compatible with the fabrication of normally-on transistors. To achieve this, we studied two technologies: one based on the combination of a gate recess, fluorine implantation under the gate and gate-oxide deposition while the other is based on the nanostructuration of the source-drain region in order to make GaN FinFET. The first process gave us normally-off transistors with threshold voltage of 1,4 V associated with current density of about 1 A/mm. However, these devices suffer from significant trap effects that are probably due to the gate oxide. The FinFET technology we have developed, as a first trial, still needs a lot of optimization but showed promising results. While a topology lead to an increase of the threshold voltage of about + 3 V compared to the reference, an other one lead to a doubling of the current density
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Diaz, llorente Carlos. "Caractérisation de transistors à effet tunnel fabriqués par un processus basse température et des architectures innovantes de TFETs pour l’intégration 3D." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018GREAT096/document.
Full textAbstract:
Cette thèse porte sur l’étude de transistor à effet tunnel (TFET) en FDSOI à géométries planaire et triple grille/nanofils. Nous rapportons pour la première fois des TFETs fabriqués par un processus basse température (600°C), qui est identique à celui utilisé pour l’intégration monolithique 3D. La méthode “Dual IDVDS” confirme que ces TFETs fonctionnent par effet tunnel et non pas par effet Schottky. Les résultats des mesures électriques montrent que l’abaissement de la température de fabrication de 1050°C (HT) à 600°C (LT) ne dégrade pas les propriétés des TFETs. Néanmoins, les dispositifs réalisés à basse température montrent un courant de drain et de fuite plus élevés et une tension de seuil différente par rapport aux HT TFETs. Ces phénomènes ne peuvent pas être expliqués par le mécanisme d’effet tunnel. Le courant de pompage de charges révèle une densité d’états d’interface plus grande à l’interface oxide/Si pour les dispositifs LT que dans les TFETs HT pour les zones actives étroites. Par ailleurs, une analyse de bruit basse fréquence permet de mieux comprendre la nature des pièges dans les TFETs LT et HT. Dans les TFETs réalisés à basse température nous avons mis en évidence une concentration en défauts non uniforme à l’interface oxide/Si et à la jonction tunnel qui cause un effet tunnel assisté par piège (TAT). Ce courant TAT est responsable de la dégradation de la pente sous seuil. Ce résultat montre la direction à suivre pour optimiser ces structures, à savoir une épitaxie de très haute qualité et une optimisation fine des jonctions. Finalement, nous avons proposé de nouvelles architectures innovatrices de transistors à effet tunnel. L’étude de simulation TCAD montre que l’extension de la jonction tunnel dans le canal augmente la surface de la région qui engendre le courant BTBT. Une fine couche dopée avec une dose ultra-haute en bore pourrait permettre l’obtention à la fois d’une pente sous le seuil faible et un fort courant ON pour le TFETThis thesis presents a study of FDSOI Tunnel FETs (TFETs) from planar to trigate/nanowire structures. For the first time we report functional “Low-Temperature” (LT) TFETs fabricated with low-thermal budget (630°C) process flow, specifically designed for top tier devices in 3D sequential integration. “Dual IDVDS” method confirms that these devices are real TFETs and not Schottky FETs. Electrical characterization shows that LT TFETs performance is comparable with “High-Temperature” (HT) TFETs (1050°C). However, LT TFETs exhibit ON-current enhancement, OFF-current degradation and VTH shift with respect to HT TFETs that cannot be explained via BTBT mechanism. Charge pumping measurements reveal a higher defect density at the top silicon/oxide interface for geometries with narrow widths in LT than HT TFETs. In addition, low-frequency noise analyses shed some light on the nature of these defects. In LT TFETs, we determined a non-uniform distribution of defects at the top surface and also at the tunneling junction that causes trap-assisted tunneling (TAT). TAT is responsible of the current generation that degrades the subthreshold swing. This indicates the tight requirements for quality epitaxy growth and junction optimization in TFETs. Finally, we proposed novel TFET architectures. TCAD study shows that the extension of the source into the body region provides vertical BTBT and a larger tunneling surface. Ultra-thin heavily doped boron layers could allow the possibility to obtain simultaneously a good ON-current and sub-thermal subthreshold slope in TFETs
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Nguyen, Van Hoang. "Transistor Quantique InAs à Electrons Chauds : Fabrication submicronique et étude à haute fréquence." Thesis, Montpellier 2, 2012. http://www.theses.fr/2012MON20084/document.
Full textAbstract:
Transistor Quantique InAs à Electrons Chauds: Fabrication submicronique et étude à haute fréquenceL'objectif de cette thèse est le développement de la technologie d'un transistor à électrons chauds constitué d'une hétérostructure quantique InAs/AlSb et exploitant un transport électronique résonant ultrarapide, le QHET (Quantum Hot Electron Transistor). Ce travail a permis l'étude approfondie de ses propriétés et performances à haute fréquence. L'étude aborde tous les aspects, de la conception, la croissance épitaxiale, la technologie de fabrication à la caractérisation statique et dynamique. Ce travail de thèse s'est effectué principalement à l'Institut d'Electronique du Sud (IES), sous la direction de Roland Teissier, et pour partie à l'Institut d'Electronique de Microélectronique et Nanotechnologie (IEMN) sous la direction de Mohamed Zaknoune. Nous avons, dans premier temps, mis en œuvre à l'IES une technologie double mésa afin de fabriquer les transistors avec l'émetteur de 10x10µm². La technologie en grande dimension est aisément réalisable et surtout reproductible. Elle nous a permis de travailler sur un grand nombre de structures transistor fabriquées par epitaxie par jets moléculaires (EJM) sur substrats InAs, afin d'en étudier le transport électronique et d'optimiser leur dessin. Le premier résultat marquant a été d'augmenter le gain statique jusqu'à une valeur de 15 grâce à une modification de la structure de l'émetteur qui une injection plus efficace puis l'utilisation d'une base fine de 85Å, qui améliore le temps de transit. Dans un deuxième temps, nous avons travaillé au sein de l'IES sur l'évolution de la technologie vers des dimensions intermédiaires dont la dimension la plus petite est de 1 µm de largeur. Cette technologie nous a donné une amélioration de performance des QHET grâce à la réduction des résistances et des capacités parasites des composants. Nous avons aussi travaillé à l'IEMN pour développer une technologie submicronique qui permet d'atteindre une largeur d'émetteur de 0.3 µm grâce à l'utilisation de la lithographie électronique. Cette technologie de fabrication plus performante nous a permis de mieux comprendre le fonctionnement du QHET. Et d'atteindre une régime de fonctionnement à forte densité de courant jusqu'à près de 1MA/ cm². Enfin, nous avons développé la structure et la technologie qui vont nous permettre d'évaluer la réponse à haute fréquence des QHET. Un point important a été de à disposer de la structure active du transistor sur un substrat isolant qui permette de réduire les éléments parasites durant la mesure en fréquence. Nous avons développé deux solutions : le transfert de substrat et la croissance métamorphique directement sur un substrat GaAs isolant.Les composants fabriqués par transfert de susbtrat présentent des valeurs de fréquence de transition FT de 77GHz et de fréquence d'oscillation FMAX de 88GHz. Les échantillons métamorphiques ont démontré de meilleures performances avec un FT de 170GHz et un FMAX supérieur à 200GHz. Ces résultats constituent les meilleurs dynamiques de transistors à électrons chauds à température ambiante. Ces études ont également fait progresser la compréhension du transport à haute fréquence dans ces composants. Ils permettent de comprendre les limitations actuelles et de proposer des pistes d'améliorationThis work aims to develop a new high speed transistor in a vertical transport configuration that exploits the favourable transport properties of III-V semiconductor heterostructures based on InAs. This transistor is similar to a heterojunction bipolar transistor (HBT), but has theoretical assets to overcome the fundamental high speed limits of electron transport in HBT. Our approach uses the concept of hot electron transistor in an original InAs/AlSb quantum heterostructure, that we called a quantum hot electron transistor (QHET) or quantum cascade transistor (QCT). This research was almost done in Southern Electronics Institute (IES) under supervision of Dr. Roland Teissier and other work was realized in Micro-Nanotechnology Electronics Institute (IEMN) under supervision of Dr. Mohamed Zaknoune. The QHET is a unipolar vertical transport device made of a InAs/AlSb quantum heterostructure. Its first advantage over npn HBTs is the low base sheet resistance of 250 Ω/□ , accessible with moderate n-type doping levels (typically 1018 cm-3), which is a key parameter for high speed operation. Secondly, electron transport in the short (typically 100nm) bulk InAs collector is mostly ballistic with calculated transit times much shorter than in InP-based devices. We already developed the design and technology of QHET and demonstrated its resonant transports at cryogenic temperature and its improved static operation in smaller device. From these results, we come to develop our QHET structures to achieve high current gain. Using quantum design of thin base, the current gain is about 15. We fabricated QHET with emitter width scaled down to 0.3µm, using a state of the art electron beam lithography process. The junctions are defined using selective chemical etching. The base contact is self-aligned on the emitter contact. We achieved base resistance lower than 50Ω, comparable to state of the art HBTs. The small dimension allowed reaching the high current density regime of up to 1 MA/cm² required for high frequency operation. The static current gain is about 10, but could be increased up to 14 using a new quantum design. The collector breakdown voltage is greater than 1.2 V.Towards high frequency measurement, the substrate must be non-conducting material but InAs substrate is not available. Two technologies were proposed: transferred substrate and metamorphic substrate. For transferred substrate technology, we obtained a response of cutoff frequency of 77 GHz for FT and 88 for FMAX. For metamorphic substrate technology, we performed the growth of the transistor structures on a semi-insulating GaAs substrate. We used a thin GaSb buffer layer for metamorphic growth of the active part of the transistor, with an adequate growth procedure that allows forming mainly 90° misfit dislocations at the interface between the GaAs and GaSb. This technique permits more convenient and reliable processing of the devices, as compared to use of the more standard AlSb thick buffer layer. The frequency response was determined from S-parameters measured with a network analyser up to a frequency of 70 GHz. The measured gains, after de-embedding of the connection parasitic for a device with 0.5x4µm² emitter for JC=350kA/cm² (Ic= 6.0mA, Ib= 0.7mA, Vce=1.3V). The frequency dependence is not conventional on this device, with a resonance in the current gain close to 10 GHz and a slope different from -20 dB/decade for Mason's unilateral gains. Nevertheless, we could extract the cut-off frequencies FT=172 GHz from H21 and FMAX =230 GHz using -20dB/decade extrapolation of maximum stable gain (MSG). The present results confirmed the validity of this novel device concept. In addition, this is the first demonstration of the ability of a hot electron transistor to operate at high frequency at room temperature
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Deparis, Nicolas. "Liaisons numériques haut débit ultra large bande transposées autour de 60 GHz pour objets mobiles communicants." Lille 1, 2007. http://www.theses.fr/2007LIL10163.
Full textAbstract:
Les techniques ultra large bande connaissent depuis quelques années un regain d'intérêt majeur dans le domaine des télécommunications sans fil. L'occupation spectrale issue de la génération de ces impulsions sub-nanosecondes conduit à un étalement spectral de plusieurs gigahertz, permettant une grande immunité face aux trajets multiples dans les milieux confinés. Malheureusement, la génération de ces impulsions en bande de base, en cours de réglementation, doit posséder un étalement spectral compris entre 3 et 10 Ghz ayant une puissance isotrope rayonnée équivalente très faible (<-41 dbm/mhz). De plus, les antennes et le canal de propagation modifient la forme d'onde des impulsions émises, complexifiant le schéma de démodulation et limitant les capacités d'une telle approche. Pour palier ces problèmes, une solution consiste à transposer ces signaux dans la gamme millimétrique pour permettre de garantir une miniaturisation à l'extrême des composants électroniques. Après la conception des circuits génériques nécessaires en technologie pHEMT (générateurs d'impulsions, échantillonneurs large bande, détecteurs RF, oscillateurs), trois architectures ont été retenues pour la partie émission, dont une basée sur le verrouillage par injection d'une source millimétrique par un train d'impulsion. Cet émetteur garantit une stabilité en phase et en fréquence de la source impulsionnelle. Les premiers démonstrateurs, incluant un algorithmee de synchronisation analogique et/ou numérique, permettent de prédire des communications très haut débit (>500 Mbps) à des distances compatibles avec les réseaux courte distance (<20 m) et des taux d'erreur par bit relativement faibles.
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Cousin, Bastien. "Modélisation compacte de transistors à effet de champ nanofils pour la conception de circuits." Grenoble INPG, 2010. http://www.theses.fr/2010INPG0064.
Full textAbstract:
L'objectif de ce travail de thèse s'articule autour du développement d'un modèle compact du transistor GAA nanofil cylindrique. L'objectif est ici de reproduire le comportement électrique du transistor à travers un modèle afin que celui-ci soit utilisable en conception de circuits. Le transistor est considéré tout d'abord comme idéal c'est-à-dire sans effets parasites afin de constituer le cœur du modèle compact. L'étude porte ensuite sur la modélisation des effets de confinement quantique. Une correction quantique avec prise en compte à la fois des confinements structurels et électriques des porteurs dans le silicium est alors proposée et insérée dans le cœur du modèle compact. L'étude concerne ensuite la modélisation des effets de canaux courts, phénomènes parasites associés à la réduction de longueur de grille du transistor. Puis, plusieurs effets physiques spécifiques tels que les courants de fuite de grille, le GIDL, la résistance série et la dégradation de la mobilité sont traités et implémentés dans le cœur du modèle. Enfin, des résultats de mesures expérimentales permettent la validation du modèle completThe aim ofthis the sis is to develop a compact model for the cylindrical GAA MOSFET transistor. The objective is to reproduce the electrical behavior of the transistor through a predictive model which could be used for circuit simulations. The transistor is considered first as an ideal device that is to say without any parasitic effects in order to form the model core. Subsequently, the study focuses on the modeling of quantum-mechanical effects. A quantum correction, which takes into account both structural and electrical confinement of carriers in silicon, is then proposed and implemented into the model core. Afterwards, the study concerns the modeling of short channel effects, which are associated to the reduction of the transistor gate length. Moreover, several parasitic effects such as gate leakage currents, GIDL, series resistance and mobility degradation are modeled separately and implemented into the model core. Finally, experimental data measurements lead to the validation of the whole compact model
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Kruck, Jean-François. "Conception et réalisation d'une cellule de test de circuits planaires dans la bande V(50-75GHz)." Lille 1, 1995. http://www.theses.fr/1995LIL10002.
Full textAbstract:
L'objectif de la thèse est de réaliser une cellule de mesure permettant la caractérisation d'éléments actifs (transistors, circuits intégrés) ou passifs dans la bande de fréquences 50-75 Ghz (bande V). Nous avons dans un premier temps, conçu et réalisé une transition entre la structure guide rectangulaire des instruments de mesure utilisés dans cette gamme de fréquences et la structure microruban permettant de connecter le composants sous test. Les performances de cette transition sont 1db en insertion et -20db en facteur de réflexion. Dans un second temps, nous avons conçu et réalisé un réseau permettant à la fois la polarisation du composant sous test et son adaptation sous la fréquence de coupure du guide. Les caractéristiques hyperfréquences d'une demi-cellule et son réseau d'adaptation sont : 2 db en insertion et -15db comme facteur de réflexion. Grâce à ces caractéristiques, cette cellule de mesure devient un outil de caractérisation complémentaire aux sondes hyperfréquences. Avec cette cellule, nous avons effectué des caractérisations aussi diverses que la mesure de facteur de bruit et de gain d'amplificateur intégrés autour de 60 Ghz, ainsi que des mesures de gain de conversion et de facteur de bruit de mélangeurs.
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André, Philippe. "Conception et réalisation d'oscillateurs intégrés monolithiques micro-ondes à base de transistors sur arséniure de gallium." Toulouse 3, 1995. http://www.theses.fr/1995TOU30093.
Full textAbstract:
Ce travail est une contribution a la conception et a la realisation d'oscillateurs integres monolithiques micro-ondes (mmic) a base de transistor a effet de champ a grille schottky (mesfet) gaas ou de transistor bipolaire a heterojonction (tbh) gaalas/gaas.
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Houin, Geoffroy. "Développement d’amplificateurs sur substrats flexibles à partir de transistors organiques à effet de champ." Thesis, Bordeaux, 2017. http://www.theses.fr/2017BORD0588/document.
Full textAbstract:
Les transistors organiques à effet de champ (OFETs) ont aujourd’hui des performances qui permettent d’envisager la réalisation de circuits électroniques plus ou moins complexes. Cependant, ces dispositifs doivent encore être améliorés en termes de performance et de stabilité sous air avant d’être commercialisés. Le premier objectif de cette thèse est de réaliser des OFETs stables à l’air avec des performances atteignant l’état de l’art, tout en simplifiant leur procédé de fabrication. Le dinaphtho[2,3-b:2',3'-f]thieno[3,2-b]thiophene (DNTT),petite molécule référence, a été choisie comme couche active des dispositifs pour chaque étude. En insérant une couche interfaciale d’oxyde entre le matériau de contact et le SCO de nos OFETs, une étude a été menée sur la réduction de la résistance de contact, qui affecte la mobilité effective des porteurs de charge mais peut également compliquer l’élaboration de circuits. Dans le but de réaliser des OFETs sur substrats flexibles opérant à de faibles tensions,un travail a été réalisé sur le dépôt d’un diélectrique à forte capacité dont la surface a ensuite été passivée et lissée par un polymère. Les transistors de type p obtenus présentent des performances hautes en termes de mobilité (2,4 cm2.V-1.s-1) et de ratio des courant On/Off (>106) avec une faible tension de seuil et aucune hystérésis. Le second objectif a été de réaliser des simulations sur ces OFETs optimisés avec le logiciel GoldenGate dans l’environnement Cadence Virtuoso®, pour obtenir les paramètres nécessaires à l’élaboration d’un circuit amplificateur. Enfin, des composants passifs (résistances) ont été développés et un circuit détecteur d’amplitude sur substrat flexible a été élaboré et testéOrganic field effect transistors (OFETs) have huge potential in the applications of future electronics, such as flexible circuits and displays or medical application. However, stability and performances of OFETs need to be improved, so as to reach the real market applications.First objective of this work is to realize air stable OFETs with state of the art performance. To that end, several approaches have been applied with special focus on process simplification. Small molecule, dinaphtho[2,3-b:2',3‘-f]thieno[3,2-b]thiophene (DNTT) has been chosen as the active layer for all devices studies. Metal electrodes in combination with oxide interfacial layers were investigated to decrease the contact resistance, which not only affects eventual mobility that can be achieved but also complicates circuit design. A systematic study was carried out to fabricate high capacitance dielectric layer and passivating the surface with proper interfacial layers. These approaches allowed to obtain high performance OFET on plastic substrate with high mobility (2.4cm2.V-1.s-1), high current on/off ratio (> 106), low threshold voltage and no hysteresis As the second objective, OFET devices were simulated using GoldenGate (with Cadence Virtuoso® environment) to derive relevant parameters, which helped to design amplifier circuit. Finally, passive component (resistance) has been developed and final circuit was realized and characterized
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Portilla, Rubin Joaquin. "Modélisation électrique des transistors à effet de champ pour la CAO des circuits microondes linéaires et non linéaires." Limoges, 1994. http://www.theses.fr/1994LIMO0005.
Full textAbstract:
La modelisation electrique des transistors a effet de champ (fet, hemt) pour la cao des circuits lineaires et non lineaires constitue le theme essentiel de notre travail. La modelisation electrique des composants semi-conducteurs est aujourd'hui la solution adoptee pour la cao des circuits hyperfrequences. Differentes techniques de mesure et de modelisation doivent etre mises en uvre afin de prevoir le comportement des composants. La caracterisation impulsionnelle des sources de conduction et des parametres s est la methode experimentale la plus adequate. L'activite principale de la modelisation electrique consiste a obtenir une topologie de description des composants ainsi que des methodes d'extraction des elements qui soient efficaces et precises. Notre etude nous a permis de determiner un nouveau modele electrique faible signal des transistors a effet de champ qui constitue une representation plus intuitive de son comportement electrique. Ce nouveau schema equivalent permet de modeliser aussi les sources de bruit de diffusion. Une methode d'extraction du modele faible signal a ete mise au point permettant de respecter la coherence du modele complet et les conditions particulieres de fonctionnement. Une approche non lineaire, non quasi statique, permettant la conservation de la charge et elle aussi coherente avec les conditions de fonctionnement hyperfrequence du composant a effet de champ, a ete etablie a partir de mesures impulsionnelles. Nous evoquons en conclusion l'extension qui peut etre donnee aux travaux presentes en vue de l'obtention de modeles plus fiables pour la cao des circuits hyperfrequences
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Mallet-Guy, Benoît. "Modèles non linéaires distribués des transistors à effet de champ : application à l'analyse de stabilité des transistors à fort développement de grille." Limoges, 1999. http://www.theses.fr/1999LIMO0019.
Full textAbstract:
Le travail presente dans ce memoire concerne la modelisation electrique distribuee des transistors a effet de champ hyperfrequences afin de disposer d'une description plus fine de ce composant pour la cao des circuits microondes. Deux nouvelles approches de modelisation sont presentees. Elles s'appuient toutes les deux sur la caracterisation experimentale du transistor. Dans la premiere, le canal est represente par une ligne de transmission active. Le modele non lineaire resultant a montre, lors de sa validation par des mesures du type load-pull, une reelle amelioration a reproduire le mecanisme de saturation de la puissance de sortie. Le deuxieme modele presente dans ce manuscrit utilise une description electromagnetique des parties passives du transistor, tandis que chaque doigt du composant est modelise par un circuit equivalent electrique intrinseque. Ce modele a montre des qualites tres interessantes d'extrapolation de la taille et de la geometrie du transistor modelise. Il permet egalement une etude beaucoup plus realiste de la stabilite des transistors a fort developpement de grille.
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Aguila, Thierry. "Transistors a effet de champ a grille isolee sur heterostructure gaalas/gaas : etude, realisation et application aux circuits integres." Toulouse, INSA, 1989. http://www.theses.fr/1989ISAT0006.
Full textAbstract:
Un transistor a effet de champ de type mis (metal isolant semiconductor) a ete realise a partir d'une heterostructure gaalas/gaas non intentionnellement dopee aisement obtenue par les methodes d'epitaxie classiques. Ce transistor, appele misfet ou sisfet selon la nature metallique ou semiconductrice du materiau de grille, est comparable a un transistor a haute mobilite electronique (hemt). En effet, ce dernier utilise une heterostructure identique dont la couche gaalas est dopee. L'absence de dopage affranchit le misfet-sisfet des effets indesirables rencontres lors du fonctionnement du hemt. Des transconductances elevees (450 ms/m) pour une longueur de grille de 1m), et des dispersions de tension de seuil compatibles avec le developpement de circuits numeriques, confirment le potentiel prometteur de ce nouveau composant pour la prochaine generation de circuits integres. De plus, ce transistor presente la particularite de pouvoir accumuler, a la meme hetero-interface, aussi bien un gaz quasi-bidimensionnel d'electrons que de trous, qui rend possible la fabrication de transistors de type n et p sur la meme plaquette. Cette propriete a permis la realisation de circuits complementaires fonctionnels sur gaas. De plus, plusieurs cellules numeriques utilisant des portes logiques tres rapides, a charges resistives, ont ete realisees. Des regimes specifiques de resistance differentielle et de transconductance negatives, lies a la structure du dispositif, ont ete observes. Ces effets ont ete utilises pour realiser plusieurs fonctions electroniques suivant des circuits de faible complexite
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Thiery, Jean-François. "Etude et réalisation de transistors HIGFETS complémentaires en technologie auto-alignée pour circuits logiques rapides à faible consommation." Lille 1, 1996. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/1996/50376-1996-208.pdf.
Full textAbstract:
Ce travail concerne le developpement de transistors higfets (heterostructure insulated-gate field-effect transistors) complementaires, realises a partir d'une heterostructure pseudomorphique algaas / ingaas / gaas non intentionnellement dopee. L'absence de dopage est essentielle afin d'envisager la quasi-uniformite des caracteristiques electriques, et notamment la tension de seuil, sur tout un substrat. De plus, ce transistor presente la particularite de pouvoir accumuler, a l'interface algaas/ingaas, aussi bien un gaz bi-dimensionnel d'electrons que de trous, rendant possible la realisation de transistors de type n et de type p sur la meme plaquette. Ces avantages rendent le transistor higfet parfaitement fiable, de par sa structure, et en font ainsi un excellent candidat pour une utilisation dans des circuits integres rapides et a faible consommation en logique complementaire. Pour la realisation des composants, il etait indispensable de mettre au point une technologie auto-alignee complementaire, et en particulier certaines etapes critiques telles que la formation de la grille refractaire (pulverisation de wsi et gravure plasma), les implantations ioniques (si pour le transistor de type n et be+p pour le transistor de type p), le recuit thermique rapide et les contacts ohmiques (bases sur des metallisations de auge et de au/mn). D'excellents resultats ont couronne les realisations de transistors de type n et de type p, avec notamment des valeurs de transconductances, de frequences de coupure extrinseques et de courants a l'etat ferme au meilleur niveau mondial pour des longueurs de grilles de 1m et de 0. 5m. Divers phenomenes ont ete mis en evidence, tels que l'apparition d'effets de canal court, pour de faibles longueurs de grille, qui necessitera un travail important pour le developpement d'une filiere complementaire submicronique. Une caracterisation approfondie en micro-ondes a permis de mettre en avant le potentiel du transistor higfet pour des applications analogiques mono-tension d'alimentation en hyperfrequences.
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Teyssier, Jean-Pierre. "Caractérisation en impulsions des transistors microondes : application à la modélisation non linéaire pour la c.a.o. des circuits." Limoges, 1994. http://www.theses.fr/1994LIMO0001.
Full textAbstract:
Un equipement de test des transistors microondes a ete defini et mis en place. Les caracteristiques convectives et hyperfrequences sont mesurees simultanement pour tout le domaine de fonctionnement par une methode d'impulsions autour d'un point de polarisation. Cette technique par impulsions etend le domaine des mesures qu'il est possible d'effectuer sur les transistors microondes. Les effets de la derive thermique et des phenomenes dispersifs dont les transistors peuvent etre l'objet sont evites lors des caracterisations utilisant le principe de mesures en impulsions developpe dans ce rapport. La coherence des mesures convectives et hyperfrequences pratiquees sur les transistors microonde est verifiee, des modelisations non lineaires hyperfrequences des transistors par equations et par tables sont proposees. Une automatisation poussee du banc de mesure et un traitement systematique des resultats a l'aide d'une base de donnee des mesures ont permis de mener a bien l'elaboration de nouveaux modeles de transistors destines a la c. A. O des circuits hyperfrequences. L'ensemble des resultats presentes justifie la mise en uvre de la technique des mesures hyperfrequences par impulsions pour caracteriser et modeliser les transistors des circuits et systemes microondes
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Montoriol, Gilles. "Contribution à la caractérisation et modélisation de transistors à effet de champ pour la conception des circuits intégrés monolithiques microondes." Grenoble 2 : ANRT, 1988. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37616678m.
Full text
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Lienhart, Marc-Yves. "Contribution à la modélisation des transistors à effet de champ en arséniure de gallium pour les circuits intégrés monolithiques microondes /." Paris : École nationale supérieure des télécommunications, 1988. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb349588192.
Full text
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Montoriol, Gilles. "Contribution a la caracterisation et modelisation de transistors a effet de champ pour la conception des circuits integres monolithiques microondes." Limoges, 1988. http://www.theses.fr/1988LIMO0046.
Full textAbstract:
Ce travail propose une approche de la modelisation des transistors a effet de champ sur asga a partir de la mesure des parametres petit signal et d'un algorithme d'optimisation. Le but des d'obtenir un schema equivalent ayant une signification physique qui permettra de suivre les fluctuations technologiques d'une chaine de fabrication de mmic. Le cas du tec bigrille est egalement traite. Enfin, on indique une approche possible decoulant de cette methode dans la modelisation en grand signal du tec
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MURARO, Jean Luc. "Conditions optimales de fonctionnement pour la fiabilité des transistors à effet de champ micro-ondes de puissance." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 1997. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00010072.
Full textAbstract:
Ce mémoire de thèse traite de la fiabilité des circuits intégrés monolithiques en Arséniure de Gallium pour l'amplification de puissance micro-ondes a bord des satellites de télécommunications et d'observation. L'objectif de ce travail est de déterminer des règles de réduction des contraintes (en termes de température, courant, tension, puissance) appliquées aux circuits micro-ondes. La première partie énonce les notions fondamentales de la fiabilité des composants en Arséniure de Gallium suivis d'une synthèse des principaux mécanismes de défaillances des transistors à effet de champ en Arséniure de Gallium. Le second chapitre propose une méthodologie permettant l'évaluation de la fiabilité des circuits intégrés à semi conducteur basée sur la définition des véhicules de test et sur la mise en oeuvre d'essais de fiabilité appropriés. A partir des résultats obtenus lors des essais de stockage à haute température et de vieillissement sous contraintes électriques statiques, la fiabilité de la technologie est évaluée. Cette partie fait l'objet du troisième chapitre. Nous validons dans le quatrième chapitre l'application considérée (l'amplification de puissance en bande X) au travers d'essais de vieillissement sous contraintes électriques dynamiques. Le mécanisme de dégradation activé lors du fonctionnement du transistor en amplification de puissance est dû à la multiplication des porteurs par ionisation par impact. A partir de cette analyse, une méthodologie alliant la simulation électrique non-linéaire avec des essais de vieillissement accéléré de courte durée est dégagée. Cette méthodologie permet d'évaluer la fiabilité des transistors de puissance en Arséniure de Gallium dés le stade de la conception des équipements.
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Osberger, Laurent. "Etude de magnétomètres haute performance intégrés en technologie silicium." Thesis, Strasbourg, 2017. http://www.theses.fr/2017STRAD012.
Full textAbstract:
La thématique de ce sujet de thèse porte sur l'étude des capteurs de champ magnétique intégrés en technologie CMOS standard basse tension sans étapes de fabrication supplémentaires. La co-intégration du transducteur (l'élément sensible qui transforme le champ magnétique en une grandeur électrique) et de son électronique de conditionnement du signal sur la même puce permet réaliser des fonctions spécifiques qui améliorent significativement les performances du capteur. Les travaux présentés dans cette thèse portent plus particulièrement sur deux types de transducteur : le transducteur à effet Hall dit vertical et un magnéto-transistor particulier appelé « CHOPFET ». Nous avons développé des modèles numériques de ces transducteurs afin d’analyser finement leurs comportement mais aussi d’optimiser leurs performances. En nous basant sur ces résultats, nous avons adapté des techniques de traitement du signal et proposé plusieurs architectures originales dédiées au conditionnement du signal magnétique. Cela a permis d’améliorer significativement les performances de ces capteurs en termes de résolution, d’offset et de consommation électriqueThe subject of thesis subject concerns the study of magnetic field sensors integrated in low-voltage standard CMOS process without additional post-processing steps. Co-integrating the magnetic transducer (the sensitive element transforming the magnetic field into an electrical quantity) together with its conditioning electronics onto a same chip allows to implement specific features, which dramatically improve the sensor performances. This work particularly focuses on two types of transducer: the vertical Hall device and a specific magneto-transistor called “CHOPFET”. We developed numerical simulation models in order to predict and optimize the behavior of these transducers. Based on the results, we adapted dedicated signal processing techniques and proposed several innovative magnetic signal conditioning architectures. This led to significant improvement in terms of resolution, offset and power consumption
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Butel, Yves. "Modélisation quasi-bidimensionnelle de transistors à effet de champ : contribution à l'analyse des phénomènes de claquage : étude de circuits en régime temporel." Lille 1, 1997. http://www.theses.fr/1997LIL10225.
Full textAbstract:
Le developpement ou l'amelioration des nouvelles filieres de transistors a effet de champ hyperfrequences ne peut s'envisager sans l'appui de la modelisation physique qui permet la predetermination des caracteristiques et l'optimisation des structures. Le travail que nous presentons a pour objet l'elaboration d'un modele physique quasi bidimensionnel capable de traiter des regimes specifiques tels que le claquage par avalanche ou l'etude de circuits en regime temporel. Dans la premiere partie, les differents types de composants susceptibles d'etre utilises pour l'amplification de puissance hyperfrequence sont presentes. Dans chacun des cas, l'accent est porte sur les principales limitations rencontrees dans ce type d'application. Les differents outils de simulation physique sont ensuite presentes afin de mettre en evidence les avantages lies au modele quasi bidimensionnel que nous avons utilise. Dans la partie suivante, nous decrivons la methodologie mise en oeuvre pour l'etude du claquage par avalanche, un des phenomenes les plus limitatifs pour l'amplification de puissance hyperfrequence. L'influence des principaux parametres technologiques (longueur de grille, geometrie du recess, caracteristiques de l'epitaxie) est envisagee. La validation des resultats est obtenue en les comparant a ceux issus d'autres modeles physiques ou a des mesures impulsionnelles. Le modele mis au point peut facilement etre adapte a l'etude de composants de filieres differentes. Enfin, la derniere partie de ce travail est consacree au couplage d'un nouveau modele physique de transistor a effet de champ avec un modele de circuit permettant une analyse en regime temporel. Apres la description du modele que nous avons elabore, sa mise en oeuvre est presentee en traitant differents types de dispositifs.
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Benghalia, Abdelmadjid. "Contribution à la modélisation bidimensionnelle de lignes micro-coplanaires sur substrat semiconducteur : application au transistor à effet de champ." Toulouse, INPT, 1989. http://www.theses.fr/1989INPT040H.
Full textAbstract:
Cet ouvrage concerne l'etude et la modelisation des structures a ondes lentes en lignes micro-coplanaires deposees en contact schottky sur substrat semiconducteur, ainsi que l'etude en statique et en dynamique des transistors a effet de champ utilises en microondes. L'originalite de l'approche theorique reside dans l'obtention d'une fonction de green par la technique de transformation conforme qui tient compte de la forme exacte de la structure physique. Cette fonction est utilisee pour inverser l'operateur laplacien conduisant a la resolution de l'equation de poisson et l'equation integrale resultante est traitee numeriquement par la methode des moments. La resolution de systemes d'equations permet de calculer avec precision et dans une approche bidimensionnelle, le profil de la zone depeuplee et la distribution de charges sur le conducteur. Ceci permet d'etablir le schema equivalent d'une unite de longueur de la structure et de caracteriser la propagation des ondes lentes en mode quasi tem le long de la ligne coplanaire. Son application aux transistors a effet de champ en microondes a permis de caracteriser ces dispositifs en statique et en dynamique en tenant compte de la propagation d'une onde lente le long de la grille du transistor