Titre original :

Analyses physique et thermique de transistors à effet de champ de la filière GaN : optimisation de structures pour l'amplification de puisssance hyperfréquence

Mots-clés en français :
  • Transistors à haute mobilité d'électrons

  • Transistors à effet de champ
  • Transistors de puissance
  • Amplificateurs microondes
  • Composés semiconducteurs
  • Contacts métal-semiconducteur
  • Nitrure de gallium
  • Tension de rupture
  • Langue : Français
  • Discipline : Microondes et microtechnologies
  • Identifiant : 2006LIL10128
  • Type de thèse : Doctorat
  • Date de soutenance : 01-01-2006

Résumé en langue originale

ehension rigoureuse des phénomènes physiques observés. logies de composants à base de GaN. Une attention particulière a été apportée, au niveau de la modélisation, entre le couplage physique-thermique. Cette étude permet de quantifier les performances en puissance et en fréquence de ces structures afin d'en déterminer les limites et de repousser ces dernières par le choix de la structure et/ou par un management thermique judicieux. Quant aux limites en tension, elles peuvent être améliorées par l'ajout d'une électrode de champ adéquate (Field-Plate) avec un design très réaliste du transistor HEMT. Cette étude a permis d'expliquer quantitativement le phénomène de saturation du courant entre deux contacts ohmiques. Quant aux résultas relatifs à l'optimisation des structures FieldPlate, ils sont en parfaite adéquation avec le comportement électrique observé expérimentalement. Les modèles physique développés s'avèrent être des outils de prédiction extrêmement utile pour les technologues et permettent une compr´ Les performances en puissance hyperfréquence des composants à base de nitrures sont fortement affectées par certains phénomènes physiques. La thermique, le claquage et la présence de pièges constituent les principales causes limitatives de ces composants. L'augmentation de la température altère les propriétés de transport dans le matériau et par conséquent, réduit ses performances électriques et hyperfréquences. Dans le cadre de composants de cette filière ce phénomène est particulièrement important compte tenu des puissances mise en Jeu. Le GaN est un semiconducteur III - V à grand gap dont la tension de claquage intrinsèque est très élevée. Les composants de type HEMT peuvent donc fonctionner à des tensions élevées mais la répartition du champ électrique constitue une limitation qui peut être améliorer grâce à des topologies particulières. Ce travail est consacré à l'analyse physique et thermique ainsi qu'à l'optimisation des différentes topo

  • Directeur(s) de thèse : Jaeger, Jean-Claude de - Rousseau, Michel

AUTEUR

  • Benbakhti, Brahim
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