Conception, fabrication et caratérisations d'un transistor quantique InAs à électrons chauds

par Thibaut Daoud

Thèse de doctorat en Électronique, optronique et systèmes

Sous la direction de Roland Teissier.

Soutenue en 2008

à Montpellier 2 .


  • Résumé

    L'objet de ma thèse porte sur la conception, la fabrication et la caractérisation d'un transistor quantique InAs à électrons chauds. Ce sujet de recherche s'inscrit dans le contexte des transistors ultra-rapides. Il a pour but principal de concevoir et réaliser une structure transistor novatrice basé sur le système de matériaux InAs/AlSb et de démontrer son potentiel en régime haute fréquence. Dans un premier temps, nous nous sommes intéressés à la conception de la structure originale de transistor à électrons chauds. Nous avons conçu chacune des régions du transistor (émetteur, base et collecteur) avec un souci incessant d'optimisation du transport électronique. Nous avons démontré théoriquement que ce type de composant peut repousser les limites fréquentielles des TBH actuels les plus performants, au moins d'un facteur deux. Ensuite, une grande partie de mon travail s'est axée sur la fabrication du composant. Nous avons développé une méthode innovante de gravure humide couche à couche pour contacter efficacement la fine couche de base. Nous avons mis au point une technologie de grandes dimensions reproductible et fiable qui nous a servi à optimiser les paramètres statiques du composant et à valider son concept. Les premières caractéristiques statiques présentent un gain statique en courant de 5 sur une plage de tension de fonctionnement de l'ordre du volt. Nous nous sommes enfin penchés sur un transfert de cette technologie vers une technologie de beaucoup plus petites dimensions pour étudier le composant en fréquences. Mon travail de thèse a démontré la validité du concept du transistor quantique InAs à électrons chauds. Il a permis de définir la structure et de développer un protocole technologique de fabrication reproductible. Cette étude a posé les briques de base pour la réalisation future d'un transistor quantique InAs à électrons chauds fonctionnant à très hautes fréquences

  • Titre traduit

    InAs-Quantum Hot Electron Transistor : design and caracterisation


  • Résumé

    My Phd deals with the conception, the fabrication and the caracterisation of a InAs-Quantum Hot Electron Transistor. This subject enrols in the ultra-fast transistor domain. The goal of this subject is to realize a very new transistor based on InAs/AlSb materials system and demostrate its high frequency potential. In first time, we conceived the original transistor structure. We conceived each region with keeping in mind the optimisation of electronic transport. We demonstrated theorically that kind of component can push back nowadays HBT frequency limits. Then, the component fabrication was the biggest part of my work. We developped a very new layer by layer selective wet etching method to contact the base layer. We realised a complete and reproductible fabrication technology wich allows us to optimize the static parameters and valid its concept. The first static caracteristics present a current static gain of 5 on 1Volt operation. Finally, we work on a technology transfert to a smaller technology dimensions to study the component frequency operation. My Phd work demonstrated the concept validity of the InAs-Quantum Hot Electron Transistor. We defined the structure and developped a fabrication technology protocol easy to realize and reproductible. This studies set the base for the future realisation of a InAs-Quantum Hot Electron Transistor operating in very high frequency

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (242 f.)
  • Annexes : Bibliogr. f. 239-242. Annexes

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Bibliothèque interuniversitaire. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS 2008.MON-208
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.