Caractérisation et modélisation des effets de pièges et thermiques des transistors à effet de champ sur AsGa PDF Download
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LES TRANSITORS HYPERFREQUENCES A EFFET DE CHAMP SUR ASGA SONT SUJETS A DES COMPORTEMENTS TRANSITOIRES LENTS DUS AUX EFFETS THERMIQUES ET AUX EFFETS DE PIEGES. APRES UNE DESCRIPTION DE LA NATURE PHYSIQUE DE CES PHENOMENES, UNE METHODE DE CARACTERISATION BASEE SUR DES MESURES EN IMPULSIONS EST PROPOSEE. CETTE APPROCHE EXPERIMENTALE SEPARE LES EFFETS DE PIEGES DES EFFETS THERMIQUES ; UNE MODELISATION DES EFFETS A DYNAMIQUES LENTES EST ETABLIE A PARTIR DES MESURES. LE MODELE NON LINEAIRE ELECTROTHERMIQUE DECRIT EST UTILISABLE DANS LES SIMULATEURS DE CIRCUITS COMMERCIAUX AVEC LES ALGORITHMES TEMPORELS, D'EQUILIBRAGE HARMONIQUE ET DE TRANSITOIRE D'ENVELOPPE. LES RESULTATS DE CE MODELE, COMPARES AVEC DES MESURES GRAND SIGNAUX, DEMONTRENT SA PRECISION ET SON TRES LARGE DOMAINE D'UTILISATION. DES RESULTATS DE SIMULATION ORIGINAUX SONT PROPOSES POUR DES TRANSITORS SOUMIS A DES TRAINS D'IMPULSIONS. LA PRISE EN COMPTE DES TRANSITOIRES LENTS DES TRANSITORS DES LA PHASE DE CONCEPTION DES CIRCUITS ASSOCIEE A L'UTILISATION D'UN MODELE UNIQUE POUR TOUTES LES CLASSES DE FONCTIONNEMENT APPORTENT DE NOUVEAUX MOYENS ET UNE PRECISION ACCRUE A LA CAO DES CIRCUITS.
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LES TRANSITORS HYPERFREQUENCES A EFFET DE CHAMP SUR ASGA SONT SUJETS A DES COMPORTEMENTS TRANSITOIRES LENTS DUS AUX EFFETS THERMIQUES ET AUX EFFETS DE PIEGES. APRES UNE DESCRIPTION DE LA NATURE PHYSIQUE DE CES PHENOMENES, UNE METHODE DE CARACTERISATION BASEE SUR DES MESURES EN IMPULSIONS EST PROPOSEE. CETTE APPROCHE EXPERIMENTALE SEPARE LES EFFETS DE PIEGES DES EFFETS THERMIQUES ; UNE MODELISATION DES EFFETS A DYNAMIQUES LENTES EST ETABLIE A PARTIR DES MESURES. LE MODELE NON LINEAIRE ELECTROTHERMIQUE DECRIT EST UTILISABLE DANS LES SIMULATEURS DE CIRCUITS COMMERCIAUX AVEC LES ALGORITHMES TEMPORELS, D'EQUILIBRAGE HARMONIQUE ET DE TRANSITOIRE D'ENVELOPPE. LES RESULTATS DE CE MODELE, COMPARES AVEC DES MESURES GRAND SIGNAUX, DEMONTRENT SA PRECISION ET SON TRES LARGE DOMAINE D'UTILISATION. DES RESULTATS DE SIMULATION ORIGINAUX SONT PROPOSES POUR DES TRANSITORS SOUMIS A DES TRAINS D'IMPULSIONS. LA PRISE EN COMPTE DES TRANSITOIRES LENTS DES TRANSITORS DES LA PHASE DE CONCEPTION DES CIRCUITS ASSOCIEE A L'UTILISATION D'UN MODELE UNIQUE POUR TOUTES LES CLASSES DE FONCTIONNEMENT APPORTENT DE NOUVEAUX MOYENS ET UNE PRECISION ACCRUE A LA CAO DES CIRCUITS.
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L’objectif de cette étude est d’évaluer les potentialités des transistors HEMTs AlGaN/GaN pour l’amplification de puissance aux fréquences micro-ondes, à l’aide d’un banc de mesures I(V) et paramètres [S] en régime impulsionnel, et de proposer un modèle précis de ce type de transistors facilement implémentable dans les logiciels de C.A.O. des circuits. Après un passage en revue des différentes technologies disponibles sur le marché pour l’amplification de puissance, les transistors HEMTs grand gap à base de Nitrures de Gallium apparaissent comme des candidats naturels pour ces applications (Figures de mérites de Johnson, ...). Cependant, ces transistors plus que prometteurs ne sont pas exempts de défauts. En effet, plusieurs phénomènes limitatifs inhérents à la technologie GaN, à savoir l’auto-échauffement et les effets des pièges, doivent être pris en compte lors de la conception des circuits micro-ondes. Une étude de ces différents effets limitatifs en terme de puissance est effectuée. Enfin, un modèle non-linéaire électrothermique d’un transistor HEMT 8x125 μm est présenté, et validé à l’aide de deux banc de mesures fonctionnelles (banc Load-Pull et banc LSNA).
Author: Charles Teyssandier Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 245
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Le principal objectif de ce travail est la modélisation précise d’une filière de transistor PHEMTs fabriquées à UMS. Notre modèle se base sur une démarche de caractérisation complète et il est facilement intégrable dans les simulateurs de circuit CAO afin de le rendre utilisable dans un contexte industriel. Dans le domaine des télécommunications, la génération de fortes puissances va entraîner un échauffement du transistor, il est donc important de prendre en compte les effets thermiques lors de la conception des circuits. Plusieurs méthodes sont étudiées pour déterminer la résistance thermique, à partir de cette étude deux modèles thermiques ont été mis au point : le premier est constitué de cellules RC et le deuxième est un modèle distribué extrait à partir de simulations physiques thermiques 3D. Comme les effets de pièges, les phénomènes d’avalanche font partie des effets parasites présents dans les PHEMTs AsGa. Analyser leur comportement permet de limiter la zone d’utilisation de ces composants. Nous nous sommes attardés à étudier et modéliser l’avalanche due à l’ionisation par impact. La comparaison mesures/modèles des cycles de charges et des mesures de paramètres [Y] pulsées nous ont permis de déterminer une fréquence de coupure pour le phénomène d’ionisation par impact.
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Ce document traîte de la modélisation de transistors de puissance microondes TBH InGaP/AsGa et HEMTs AlGaN/GaN pour des applications en bande X. Les HEMTs AlGaN/GaN ont été commercialisés récemment et il y a par conséquent un besoin de modèles précis permettant de décrire leurs caractéristiques électriques, afin de concevoir des amplificateurs. Le modèle proposé inclut une description dynamique des effets des pièges sur les caractéristiques électriques et des phénomènes thermiques, permettant d’augmenter la précision des modèles classiques ainsi que leur domaine de validité.
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DES TRANSISTORS A EFFET DE CHAMP DE TYPE METAL-OXYDE-SEMICONDUCTEUR ONT ETE REALISES A PARTIR DE COUCHES MINCES DE SILICIUM POLYCRISTALLIN NON DOPE A PETITS GRAINS. CES DISPOSITIFS PRESENTENT UN FONCTIONNEMENT AMBIPOLAIRE: POSSIBILITE DE FORMER UN CANAL N OU P SUIVANT LA POLARISATION DE GRILLE; A L'ETAT BLOQUANT, LE COURANT EST LIMITE PAR LA FORTE RESISTIVITE DU SILICIUM POLYCRISTALLIN NON DOPE. NOUS MONTRONS QUE LE COMPORTEMENT ELECTRIQUE DE CES DISPOSITIFS PEUT ETRE MODELISE EN CONSIDERANT QUE LA COUCHE DE SILICIUM EST UNE COUCHE MONOCRISTALLINE DANS LAQUELLE SONT REPARTIS UNIFORMEMENT DES PIEGES EN CONCENTRATION EQUIVALENTE A LA CONCENTRATION MOYENNE DES PIEGES INTERGRANULAIRES. LA DIMINUTION DES TENSIONS DE SEUIL ET L'AUGMENTATION DES MOBILITES DES PORTEURS DANS LE CANAL ONT ETE OBTENUES PAR DIFFERENTS TRAITEMENTS THERMIQUES.
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CE TRAVAIL PORTE SUR L'ETUDE ET LA MODELISATION DES TRANSISTORS A EFFET DE CHAMP (FET) INGAAS POUR INTEGRATION MONOLITHIQUE AVEC UNE PHOTODIODE PIN DANS LE PHOTORECEPTEUR PIN-FET. APRES UNE PRESENTATION DES PRINCIPALES STRUCTURES DE FET DEVELOPPEES SUR INGAAS, DE LEURS DOMAINES D'APPLICATION ET PLUS PARTICULIEREMENT DE L'INTEGRATION OPTO-ELECTRONIQUE DU PHOTORECEPTEUR PIN-FET, NOUS RAPPELONS LES PROPRIETES PHYSIQUES ET DE TRANSPORT DES MATERIAUX 3-5 EN INSISTANT SUR LES VALEURS DES COEFFICIENTS D'IONISATION D'INGAAS. DIFFERENTS MODELES UNIDIMENSIONNELS DE TRANSISTORS FET S'APPUYANT SUR DES RESOLUTIONS ANALYTIQUES OU NUMERIQUES DES EQUATIONS REGISSANT LA PHYSIQUE DES SEMICONDUCTEURS, ET LES MODELES C.A.O. SONT PRESENTES. LES METHODES DE CARACTERISATION STATIQUE ET DYNAMIQUE SONT EXPLICITEES AU CHAPITRE SUIVANT. NOUS ETUDIONS ENSUITE L'EXCES DE COURANT DE FUITE DE GRILLE DES TRANSISTORS INGAAS ET SES VARIATIONS AVEC LA TEMPERATURE. UNE COMPARAISON DE CE PHENOMENE ENTRE LES TRANSISTORS FET INGAAS ET SILICIUM EST EFFECTUEE. CE PHENOMENE PARASITE EST MODELISE A L'AIDE D'UN MODELE DISTRIBUE POUR LES FET, INCLUANT L'HYPOTHESE D'IONISATION PAR IMPACT DE PAIRES ELECTRON-TROU DANS LE CANAL DU TRANSISTOR. PUIS LES PROPRIETES DE BRUIT DES FET INGAAS SONT ETUDIEES ET COMPAREES A CELLES DE FET GAAS EQUIVALENTS. LES PARAMETRES DE BRUIT DU FET INGAAS SONT DEDUITS DES MESURES. ENFIN LES REPERCUSSIONS DE CES PHENOMENES PARASITES (EXCES DE COURANT DE GRILLE ET DE BRUIT DES FET INGAAS) SUR LES PERFORMANCES DU PIN-FET SONT ANALYSEES
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1) Etude des effets de propagation et de couplage dans les circuits logiques a transistors à effet de champ montés sur circuit séparateur (bfl), sur un nouveau macrosimulateur temporel mac pro. Mise au point d'un modèle de mefset adapte aux circuits logiques ultrarapides, puis évaluation des dégradations des signaux en logique bfl dues a tous les types de lignes, signal ou alimentation, simples ou couplées (thèse 3**(e)me cycle n**(o) 3862 université paris-sud orsay). 2) Conception d'un banc de mesure automatique des paramètres de bruit des transistors hyperfréquence, comprenant la réalisation d'un adaptateur d'entrée programmable et d'une méthode numérique originale d'exploitation des mesures. Outre la validation des méthodes, on pressente les résultats obtenus pour un tegfet a grille courte
Author: François Duhamel Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 222
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La modélisation quasi-bidimensionnelle de transistors à effet de champ offre une grande souplesse d'emploi qui est mise à profit dans le cadre de ce travail pour traiter trois types différents de structures en vue d'établir leurs potentialités en tant qu'amplificateur de puissance ou de mélangeur. Après avoir mis en perspective les composants que nous avons étudiés, nous décrivons les principes de notre modèle et développons les méthodes utilisées en particulier pour déterminer les caractéristiques physiques et électriques des différents transistors. Nous avons, ainsi, pu étudier les potentialités du hemt pseudomorphique sur gaas pour l'amplification de puissance à 60 ghz et souligner l'importance de la longueur et du fosse de grille sur les performances des composants. D'autre part, le même type d'analyse, menée sur le hemt bigrille, a permis de déterminer les conditions de polarisation et la topologie à utiliser dans le cadre d'une utilisation en mélangeur de type faible bruit en bande v. Enfin, une méthode de traitement du misfet gaas basse température reposant sur l'introduction d'une commande de charge spécifique a été mise en oeuvre. Elle permet notamment d'expliquer la dispersion des caractéristiques dynamiques entre le régime statique et le régime dynamique. Les différents résultats obtenus sont confrontés aux données expérimentales et à d'autres types de modèles plus précis afin de valider la méthodologie mise en oeuvre
Author: Zineb Ouarch
Author: Zineb Ouarch
Author: Christophe Charbonniaud
Author: Charles Teyssandier
Author: Michel Bégin
Author: Jean-Pierre GOUIN
Author: Olivier Jardel
Author: Pierre-Yves Tessier
Author: PHILIPPE.. CARER
Author: Laurent Chusseau
Author: François Duhamel