Etude théorique et expérimentale de transistors à effet de champ à canaux quasi-unidimentionnels

par Sylvain Bollaert

Thèse de doctorat en Électronique

Sous la direction de Alain Cappy.

Soutenue en 1994

à Lille 1 .


  • Résumé

    Ce travail consiste en une etude theorique et experimentale des transistors a effet de champ a canaux quasi-unidimensionnels sur couche pseudomorphique gaalas/gainas/gaas (sc-hemts). La structure de ce transistor est telle que l'espace entre la source et le drain est forme de fins canaux conducteurs, sur lesquels une electrode de grille est deposee. La repartition des charges sous la grille ainsi que les lois de commande de ces charges ont ete determinees grace a la resolution bidimensionnelle auto coherente de l'equation de poisson et de la statistique de fermi-dirac. L'interet d'une telle structure reside dans le fait que la repartition des electrons de la couche active gainas est controlee suivant deux directions, ce qui permet d'obtenir un gaz d'electrons quasi-unidimensionnel. Un autre effet important est l'amelioration de l'efficacite de commande de charges d'un sc-hemt par rapport a un hemt. Les lois de commande de charges associees a l'utilisation du modele de transport electronique du logiciel helena a permis la determination des caracteristiques electriques du sc-hemt. Nous avons pu ainsi definir la geometrie optimum du sc-hemt. Nous avons ensuite mis au point les etapes technologiques necessaires a la realisation des sc-hemts, ce qui nous a conduit a la caracterisation de ses grandeurs electriques, et a leur comparaison a celles des hemts. Les mesures des parametres scattering du composant dans une gamme de frequences de 1. 5ghz a 40 ghz nous ont permis de determiner le schema equivalent petit signal et les differents gains du transistor. Ainsi une transconductance intrinseque de l'ordre de 1s/mm a ete obtenue avec un sc-hemt de longueur de grille 0. 3 m et de largeur de canaux 1000a, qui constitue une amelioration d'environ 60 % par rapport au hemt. Nous avons pu egalement observer des valeurs de conductance de sortie reduites. Les caracteristiques obtenues avec le sc-hemt sont en bon accord avec les resultats de nos modelisations.


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Informations

  • Détails : 1 vol. (119 p.)
  • Annexes : Bibliogr. à la fin des chapitres

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  • Bibliothèque : Université des sciences et technologies de Lille (Villeneuve d'Ascq, Nord). Service commun de la documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 50376-1994-66
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