Étude des classes de fonctionnement à haut rendement pour l’amplification de puissance en hyperfréquence en utilisant la technologie HEMT à base de nitrure de gallium PDF Download
Are you looking for read ebook online? Search for your book and save it on your Kindle device, PC, phones or tablets. Download Étude des classes de fonctionnement à haut rendement pour l’amplification de puissance en hyperfréquence en utilisant la technologie HEMT à base de nitrure de gallium PDF full book. Access full book title Étude des classes de fonctionnement à haut rendement pour l’amplification de puissance en hyperfréquence en utilisant la technologie HEMT à base de nitrure de gallium by Jérémy Dufraisse. Download full books in PDF and EPUB format.
Book Description
Ce rapport traite de l'étude de classes de fonctionnement pour améliorer le ren-dement en puissance d'amplificateurs à base de HEMT AlGaN/GaN et InAlN/GaN fonctionnant autour de 2 GHz. L'analyse des caractéristiques électriques des HEMT à base de GaN présente l'impact de plaques de champ et de la distance grille-drain sur les performances du composant. Ensuite, la description des amé-liorations de chaque classe conduit à la conception de circuits fonctionnant en classe F inverse avec un rendement en puissance ajoutée mesuré de 58 % et une puissance de sortie de 42 W pour une fréquence de 2 GHz
Book Description
Ce rapport traite de l'étude de classes de fonctionnement pour améliorer le ren-dement en puissance d'amplificateurs à base de HEMT AlGaN/GaN et InAlN/GaN fonctionnant autour de 2 GHz. L'analyse des caractéristiques électriques des HEMT à base de GaN présente l'impact de plaques de champ et de la distance grille-drain sur les performances du composant. Ensuite, la description des amé-liorations de chaque classe conduit à la conception de circuits fonctionnant en classe F inverse avec un rendement en puissance ajoutée mesuré de 58 % et une puissance de sortie de 42 W pour une fréquence de 2 GHz
Book Description
Les HEMT à base de nitrure de gallium sont développés pour les applications de puissance hyperfréquence et leurs performances sont limitées par l'élévation de température résultante des hautes densités d'énergie dissipées dans les dispositifs. La température diminue la mobilité des électrons dans le gaz bidimensionnel, l'efficacité des résistances de contact ohmique ainsi qu'une baisse de la fiabilité du contact Schottky de la grille. L'optimisation du management thermique, afin d'obtenir les performances optimales, nécessite une connaissance précise de la température de fonctionnement thermique du composant. Plusieurs techniques de métrologie de la température ont été utilisées : la spectroscopie micro-Raman, la technique de caractérisation I-V pulsées, la microscopie thermique à balayage, la thermo-reflectance, ainsi qu'une méthode de simulation par élément finis. Enfin un management thermique amélioré est proposé, basé sur dépôt de diamant hydrogéné sur la zone active du composant qui draine les calories au plus près de la zone chaude.
Book Description
Les matériaux III-N sont présents dans la vie quotidienne pour des applications optoélectroniques (diodes électroluminescentes, lasers). Les propriétés remarquables du GaN (grand gap, grand champ de claquage, champ de polarisation élevé, vitesse de saturation des électrons importante...) en font un candidat de choix pour des applications en électronique de puissance à basse fréquence, mais aussi à haute fréquence, par exemple en gamme d'ondes millimétriques. L'enjeu de ce travail de thèse consiste à augmenter la fréquence de travail des transistors tout en maintenant une puissance élevée. Pour cela, des hétérostructures HEMTs (High Electron Mobility Transistors) sont développées et les épaisseurs de cap et de barrière doivent être réduites, bien que ceci soit au détriment de la puissance délivrée. Une étude sera donc menée sur l'influence des épaisseurs de cap et de barrière ainsi que le type de barrière (AlGaN, AlN et InAlN) de manière à isoler les hétérostructures offrant le meilleur compromis en termes de fréquence et de puissance. De plus, les moyens mis en œuvre pour augmenter la fréquence de travail entrainent une dégradation du confinement des électrons du canal. De manière à limiter cet effet, une back-barrière est insérée sous le canal. Ceci fera l'objet d'une deuxième étude. Enfin, une étude de la passivation de surface des transistors sera menée. La combinaison des ces trois études permettra d'identifier la structure optimale pour délivrer le plus de puissance à haute fréquence (ici à 40 GHz).
Book Description
Parmi les technologies du 21e siècle en pleine expansion, la télécommunication sans-fil constitue une dimension fondamentale pour les réseaux mobiles, l'aéronautique, les applications spatiales et les systèmes de positionnement par satellites. Dans ce sens, l'alternative de l'exploitation de bande de plus haute fréquence et la multiplication des canaux de transmission sont activement visées par les travaux de recherches actuels. Les technologies à l'étude reposent sur l'utilisation de systèmes intégrés pour répondre aux considérations de coûts de production et d'encombrement des dispositifs. L'élément de base de ces systèmes, le transistor, établit largement la performance du dispositif final en termes de montée en fréquence, de fiabilité et de consommation. Afin de répondre aux défis présents et futurs, des alternatives à la filière silicium sont clairement envisagées. À ce jour, la filière nitrure de gallium est présentée comme la plus prometteuse pour l'amplification de puissance en bande Ka et W au vue de ses caractéristiques physiques et électriques, des performances atteintes par les prototypes réalisées et des premiers produits commerciaux disponibles.L'exploitation de cette technologie à son plein potentiel s'appuie sur la maîtrise des étapes de fabrication, de caractérisation et de modélisation du transistor. Ce travail de thèse a pour objectif le développement d'une modélisation de transistors fabriqués expérimentalement à l'état de l'art. Une partie conséquente de ce travail sera portée sur la caractérisation thermique du dispositif ainsi que sur la modélisation d'éléments passifs pour la conception d'un circuit hyperfréquence de puissance.
Book Description
L'OBJECTIF DE CETTE ETUDE EST D'EVALUER LES POTENTIALITES DU TRANSISTOR BIPOLAIRE A HETEROJONCTION (TBH) POUR L'AMPLIFICATION DE PUISSANCE A HAUT RENDEMENT INDISPENSABLE POUR LES SYSTEMES DE RADIOCOMMUNICATIONS MOBILES. APRES LA DESCRIPTION DES MOYENS DE CARACTERISATIONS DE TRANSISTORS DE PUISSANCE DISPONIBLES AU SEIN DU LABORATOIRE, LES DEVELOPPEMENTS DE METHODOLOGIES ET D'OUTILS DE SIMULATION ET D'OPTIMISATION ET DES AMPLIFICATEURS DE PUISSANCE SONT PRESENTES. LES POTENTIALITES DU TBH POUR L'AMPLIFICATION DE PUISSANCE A HAUT RENDEMENT A 1.8 GHZ SONT EVALUEES PAR L'UTILISATION INTENSIVE DES OUTILS D'OPTIMISATION DEVELOPPES. UN MODE DE FONCTIONNEMENT OPTIMAL EN RENDEMENT SPECIFIQUE AU TBH EST DEMONTRE. ENSUITE, LES PERFORMANCES THEORIQUES EN TERMES DE PUISSANCE, DE RENDEMENT ET DE LINEARITE D'UN TRANSISTOR BIPOLAIRE A HETEROJONCTION ET D'UN TRANSISTOR A EFFET DE CHAMP DE DIMENSIONS SIMILAIRES SONT COMPARES. DES VALIDATIONS EXPERIMENTALES POUR UN FONCTIONNEMENT EN MONOPORTEUSE ET EN BIPORTEUSE SONT PRESENTEES. DEUS CONCEPTIONS D'AMPLIFICATEURS A BASE DE TBH EN BANDE L ET S RESPECTIVEMENT EN TECHNOLOGIE HYBRIDE ET MMIC SONT DECRITES DANS CE MEMOIRE. LES MESURES EFFECTUEES SUR L'AMPLIFICATEUR EN TECHNOLOGIE HYBRIDE CONFIRMENT LES POTENTIALITES DU TBH DANS LE DOMAINE DES RADIOCOMMUNICATIONS. EN EFFET, UN RENDEMENT EN PUISSANCE AJOUTEE DE 77% A ETE MESURE POUR UNE FAIBLE POLARISATION DE SORTEI (3,3 V)
Author: Jérémy Dufraisse
Author: Jérémy Dufraisse
Author: Raphae͏̈l Aubry
Author: Stéphanie Rennesson
Author: Adrien Cutivet
Author: Alain Mallet