Realisation et caracterisation de transistors bipolaires a heterojonction inp/ingaas/metal (structure mhbt)

par NOUREDDINE MATINE

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de J.-L. PELOUARD.

Soutenue en 1996

à Paris 11 .

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  • Résumé

    Apres un bref rappel des principales proprietes des materiaux iii-v, les avantages lies a l'utilisation de l'heterojonction abrupte inp/ingaas dans un tbh sont deduits. Une theorie analytique des comportements statiques et dynamiques des tbh conduit a la description detaillee des courants de base, coefficient d'idealite et gain statique dans le cas d'une heterojonction emetteur-base abrupte avec espaceur. Un nouveau tbh avec un collecteur metallique (mhbt) est propose pour ameliorer les performances statiques et dynamiques du transistor. Sa structure est decrite et les motivations des choix technologiques pour la realiser sont exposees. Ensuite les etudes d'optimisation des etapes technologiques necessaires a la fabrication des mhbt sont detaillees, et une nouvelle methode de caracterisation applicable aux contacts ohmiques de faible epaisseur adaptes au mhbt est developpee. Des mhbt inp/ingaas avec un doigt d'emetteur de largeur aussi petite que 0. 5 micrometres ont ete realises. Leurs caracterisations demontrent d'une part la faisabilite de la technologie developpee et d'autre part l'aptitude de la structure mhbt au comportement dynamique ultra-rapide. Les caracteristiques electriques des differentes geometries de transistors ont permis d'identifier l'origine physique des courants mesures. L'analyse du comportement dynamique des mhbt a montre des performances remarquables: frequence de transition (f#t) de 40 ghz, frequence maximale d'oscillation (fmax) de 156 ghz et constante effective de charge de la capacite collecteur a travers la resistance de base (r#bc#b#c)#e#f#f de 65 fs. Et ce, bien que la structure comporte une base epaisse (w#b=150 nm) et peu dopee (n#a#b=10#1#9 cm#-#3) et une zone de transition base-collecteur epaisse (w#c=450 nm). Avec les geometries presentees dans cette etude et des epaisseurs de couche plus fines (w#b=50nm, w#c=150 nm), les mhbt devraient presenter des frequences de transition et maximale d'oscillation de l'ordre de 300 ghz


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Informations

  • Détails : 231 P.
  • Annexes : 122 REF.

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  • Accessible pour le PEB
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-012830
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