Amelioration des performances des transistors a effet de champ en arseniure de gallium par l'optimisation de leurs zones d'acces

par FRANCOIS MURGADELLA

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de René Castagné.

Soutenue en 1992

à Paris 11 .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    L'objet de cette etude est l'optimisation de la geometrie des transistors a effet de champ a grille schottky (mesfet), pour une amplification hyperfrequence en classe a. Notre objectif initial, soit une puissance de sortie de 0,5 w/mm a 18 ghz avec un gain associe superieur a 10 db, a ete atteint en proposant une structure de grille enterree a zones d'acces source et drain differenciees. La demarche qui nous a conduit a ce resultat, consiste, d'une part a rechercher le meilleur compromis possible entre un courant drain source maximal disponible eleve, et une forte tension de claquage grille-drain, et d'autre part a minimiser les elements parasites au dispositif intrinseque, afin d'obtenir une frequence maximale d'oscillation elevee. Afin de determiner la contribution des elements extrinseques (resistances et capacites), nous avons tout d'abord etudie differentes structures de grille enterrees symetriques, en basant notre approche sur la determination de la geometrie de la zone active de transistors effectivement realises, a l'aide d'une microsection transversale de ceux-ci. Nous avons alors determine les elements du schema petit signal du transistor intrinseque a l'aide d'une simulation particulaire monte-carlo, puis les elements extrinseques a l'aide de calculs algorithmiques. Ces resultats ont alors ete compares aux resultats de mesures hyperfrequences. Cette etude nous a permis de determiner un optimum pour une topologie symetrique (0,5 w/mm avec un gain de 10 db). Afin d'ameliorer ces performances, une structure dissymetrique etait alors necessaire. La technologie a double usinage dissymetrique proposee nous permet d'obtenir une tension de claquage grille-drain elevee (>30 v), ainsi qu'un rendement ajoute pres de deux fois superieur a celui des mesfet a simple usinage symetrique (42% contre 26%). Cette topologie parait egalement particulierement adaptee a l'amelioration du rapport d'aspect des dispositifs, et a une utilisation dans une chaine d'amplification integree


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  • Annexes : 39 REF

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
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  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-010999
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