Technologie de photorecepteurs integres sur inp

par MICHEL LE PALLEC

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Alain Chovet.

Soutenue en 1997

à l'INP GRENOBLE .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Ce memoire de these rend compte d'une etude de circuits integres optoelectroniques sur substrat inp dans le contexte des transmissions optiques par multiplexage de longueur d'onde. Le travail traite tous les aspects de la technologie d'un photorecepteur integre multicanaux : epitaxie movpe simultanee de transistors et de photodetecteurs pin gainas, etude des structures et des methodes d'elaboration donnant des dispositifs integres aussi performants que des composants discrets, mise en oeuvre d'un procede avec le minimum de niveaux de masques, aboutissant a une puce de tres petite taille (1,2 x 1,2 mm#2). Le calcul de sensibilite du photorecepteur montre qu'il est necessaire d'utiliser un transistor rapide (f#t elevee) a faible courant de grille. Les simulations numeriques ont demontre l'interet du transistor a canal composite gainas/inp a dopage inverse face a ces exigences. Ce transitor a ete realise et valide en utilisant un nouveau buffer, isolant et reproductible : un buffer alinas epitaxie a basse temperature. De plus, les circuits transimpedances et les compromis simplicite/performance sont examines en detail et les composants elementaires (resistances, capacites, diodes schottky, fets, photodiodes pin) sont caracterises et simules avec precision en statique, en dynamique et en bruit. La conception du jeu de masques a ete menee a bien sur la base de ces modeles et la realisation technologique a ete reussie depuis l'epitaxie jusqu'au montage d'une puce de photorecepteurs avec 4 canaux pin-amplificateurs. Les sensibilites des ces barrettes, concues pour un debit de quatre fois 2,5 gbit/s, sont au meilleur niveau de l'etat de l'art (-29 dbm). La diaphonie entre canaux est identifiee comme le parametre le plus critique. Des ameliorations possibles concernant surtout les methodes de montage sont clairement proposees.


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Informations

  • Détails : 173 P.
  • Annexes : 67 REF.

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