Potentialités des transistors HEMTs AlGaN-GaN pour l'amplification large bande de fréquence : Effets limitatifs et modélisation

Discipline

Électronique des Hautes Fréquences et Optoélectronique

Classification

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

modèles et modélisation, amplificateurs de puissance, circuit intégré monolithique hyperfréquence (MMIC), transistors HEMT, thermomécanique

Mots-clés

Transistors à effet de champ à dopage modulé - Thèses et écrits académiques,

Circuits intégrés monolithiques hyperfréquence - Thèses et écrits académiques,

Amplificateurs de puissance - Thèses et écrits académiques,

Systèmes de télécommunications à large bande - Thèses et écrits académiques,

Matériaux -- Propriétés thermiques - Thèses et écrits académiques,

Modélisation électrothermique - Thèses et écrits académiques

Aujourd'hui, la conception de circuits intégrés de puissance hautes fréquences large bande est devenue un enjeu majeur pour les systèmes modernes de défense. Nous proposons dans ce manuscrit une étude du transistor HEMT GaN afin de mettre en évidence son intérêt pour ces applications. Une conception d'amplificateur de puissance large bande 6-18 GHz sur substrat SiC est présentée, démontrant les potentialités de la filière GH25 d'UMS. Malheureusement, pour ces applications hautes fréquences, une étude démontre que le transistor HEMT AlGaN/GaN est limité par deux phénomènes : les effets thermiques et les effets de pièges. Ainsi, un modèle non-linéaire électrothermique incluant les effets de pièges d'un transistor HEMT 8x75 μm est présenté. Les caractérisations effectuées mettent en lumière les limitations des techniques actuelles de modélisation des pièges et nous permettront d'ouvrir de nouvelles perspectives dans ce domaine.