Utilisation des modes de galerie pour la caractérisation des semi-conducteurs et la réalisation d'un oscillateur ultra faible bruit de phase

Discipline

Électronique des Hautes Fréquences et Optoélectronique

Classification

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

semiconducteurs, oscillateurs, résonance et résonateurs, cryogénie

Mots-clés

Résonateurs diélectriques - Thèses et écrits académiques,

Semiconducteurs - Effets de la lumière - Thèses et écrits académiques,

Oscillateurs - Thèses et écrits académiques,

Basses températures - Thèses et écrits académiques,

Microondes - Thèses et écrits académiques

Ces travaux de recherche s'inscrivent dans le cadre de l'utilisation des résonateurs diélectriques à fort coefficient de qualité et notamment l'utilisation des modes de galerie pour la caractérisation de semi-conducteurs et la réalisation d'un oscillateur ultra-faible bruit de phase à 77 Kelvin. Le premier chapitre présente les modes de galerie qui sont au coeur des deux projets présentés dans ce manuscrit. Le second chapitre est consacré à la présentation d'une méthode originale qui permet la caractérisation des semi-conducteurs à l'aide de l'utilisation de résonateurs diélectriques utilisant les modes de galerie. Des mesures de caractérisation sont des échantillons semi-conducteurs de phosphure de gallium, arséniure de gallium et carbure de silicium 4H. Sous l'effet de la lumière et à températures cryogéniques, on observe un changement des propriétés microondes des semi-conducteurs dus à des effets de photoconductivité. Le troisième et dernier chapitre décrit la réalisation d'un oscillateur ultra-faible bruit de phase fonctionnant à 11GHz et refroidi à 77 Kelvin. On propose un oscillateur ultra-faible bruit de phase basé sur l'utilisation de deux résonateurs saphir placés l'un au dessus de l'autre et refroidis à température de l'azote liquide. L'excitation des modes de galerie dans ces résonateurs est le coeur de ce résonateur. La mesure de phase montre des performances de -115dBc / Hz à 1 kHz de la porteuse.