Analyse et développement de la caractérisation en puissance, rendement et linéarité de transistors de puissance en mode impulsionnel

Discipline

Électronique des Hautes Fréquences et Optoélectronique

Classification

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

simulations, transistors, semiconducteurs

Mots-clés

Transistors de puissance - Thèses et écrits académiques,

Transistors à effet de champ - Thèses et écrits académiques,

Amplificateurs de puissance - Thèses et écrits académiques,

Nitrure de gallium - Thèses et écrits académiques

Il est aujourd'hui admis que les semi-conducteurs à large bande interdite vont permettre de repousser les frontières atteintes à ce jour dans le domaine de la génération de puissance hyperfréquence. L'analyse des principaux critères technologiques (physiques et électriques) des matériaux grands gap, et plus précisément du GaN montre que ce dernier est un candidat sérieux pour les applications de télécommunications et radar. Un modèle électrothermique de ces transistors hyperfréquences à FET sur GaN a été utilisé dans ces travaux pour analyser les comportements transitoires lents dus aux effets thermiques et aux effets de pièges. Une comparaison des performances en puissance, rendement et linéarité a été faite entre les résultats de simulation et ceux de mesure pour des signaux de deux types : CW impulsionnels Bi porteuses impulsionnels L'utilisation de signaux CW impulsionnels a permis une validation pratique des modèles électrothermiques de transistors HBT et une expertise de différentes filières technologiques de ces transistors. L'utilisation de signaux bi porteuses impulsionnels a permis d'observer des tendances sur les compromis rendement/linéarité en fonction des effets de pièges de transistors FET GaN. Des mesures réalisées sur une configuration originale d'un banc de caractérisation de type « load-pull » pour une mesure d'intermodulation en mode pulsé ont permis de montrer les limitations actuelles des modèles de ces transistors dans le cadre de simulations de fonctionnement dynamique.