Thèse soutenue

Nouveau modèle analytique du transistor à effet de champ à grille métallique sur Arséniure de Gallium en régime de saturation : application à la modélisation des caractéristiques électriques sous l'action d'un flux lumineux
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Auteur / Autrice : Pierre Pouvil
Direction : Jean-Paul Watteau
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance en 1987
Etablissement(s) : Paris 11
Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

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Mots clés libres

Résumé

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Un nouveau modèle analytique du transistor à effet de champ à grille métallique sur arséniure de gallium (MESFET) est présenté dans ce mémoire. Il permet la détermination des caractéristiques statiques et des éléments du schéma électrique équivalent extrinsèque aux fréquences inférieures à 1GHz. Le modèle est basé sur l'approximation quadratique de la forme de la zone dépeuplée sous la grille en régime saturé. La différence de potentiel dans le canal conducteur est donnée par la solution de l'équation de Poisson en tenant compte de la variation de la densité d'électrons libres dans celui-ci. Les phénomènes physiques fondamentaux tels que les effets de bord, de survitesse, ainsi que l'injection des électrons dans la couche tampon sont pris en compte dans cette étude. La validation du modèle est faite par comparaison entre simulation et expérience, pour les caractéristiques courant-tension, et pour les éléments du schéma électrique équivalent extrinsèque d'un MESFET à grille submicronique dans l'obscurité. Les variations théoriques et expérimentales des caractéristiques électriques du transistor en fonction de la puissance lumineuse sont ensuite étudiées lorsque le MESFET est soumis à un flux lumineux dont l'énergie est supérieure à la largeur de la bande interdite du matériau. Enfin, les applications des effets photoélectriques dans le MESFET sont illustrées par la réalisation d'un amplificateur et d'un oscillateur à commande optique.