Etude des phenomenes de bruit electrique dans les transistors bipolaires micro-ondes a heterojonctions si/sige/si

par Bart Van Haaren

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Robert Plana.

Soutenue en 1998

à Toulouse 3 .

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  • Résumé

    L'objectif de ce travail est de caracteriser le transistor bipolaire a heterojonctions (tbh) silicium/silicium-germanium (si/sige) et de demontrer ses potentialites pour la realisation d'applications micro-ondes faible bruit. Dans une premiere partie, nous mettons en evidence les limitations du transistor bipolaire a homojonctions dans le domaine des applications hautes frequences. Nous presentons ensuite le principe de fonctionnement et les diverses technologies de fabrication du tbh sige ainsi que ses bonnes aptitudes pour la realisation des diverses fonctions micro-ondes. Le second chapitre est consacre a l'etude en regime statique du tbh sige. Nous etudions l'influence de la geometrie et de la temperature sur divers parametres fonctionnels susceptibles d'avoir un impact sur les performances dynamiques et en bruit du transistor. Le troisieme volet de notre memoire porte sur la caracterisation en bruit basse frequence des tbh sige. Nous observons l'influence de la geometrie, de la polarisation, de la temperature et des divers parametres statiques sur le comportement en bruit basse frequence des tbh sige. La determination d'un modele en bruit permet de preciser la localisation des sources de bruit en exces dans la structure. Sur des structures optimisees, nous avons mesure des frequences d'interception du bruit en 1/f avec le bruit blanc de l'ordre de 250 hz pour le generateur de bruit en tension et inferieur a 1 khz pour le generateur de bruit en courant. Ce niveau de bruit basse frequence represente l'etat de l'art pour les composants actifs micro-ondes. Le dernier chapitre est dedie a l'etude a haute frequence du tbh sige. Nous effectuons des mesures de parametres s, de bruit haute frequence et de bruit de phase residuel. Pour finir nous realisons un oscillateur a tres haute purete spectrale a la frequence de 4. 7 ghz. Cet oscillateur, a base de tbh sige, presente un niveau de bruit de phase en oscillation inferieur a 135 dbc/hz a 10 khz de la porteuse.


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Informations

  • Détails : 210 P.
  • Annexes : 127 REF.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 1998TOU30111
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