Caractérisation et modélisation électrothermique non linéaire de transistors à effet de champ GaN pour l'amplification de puissance micro-onde

Discipline

Électronique des Hautes Fréquences et Optoélectronique

Classification

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

amplificateurs, modèles et modélisation, microondes, transistors, semiconducteurs

Mots-clés

Amplificateurs basse fréquence à transistors - Thèses et écrits académiques,

Amplificateurs de puissance - Thèses et écrits académiques,

Transistors à effet de champ - Thèses et écrits académiques

L'objectif de cette étude est d'évaluer les potentialités des transistors HEMTs AlGaN/GaN pour l'amplification de puissance aux fréquences micro-ondes, à l'aide d'un banc de mesures I(V) et paramètres [S] en régime impulsionnel, et de proposer un modèle précis de ce type de transistors facilement implémentable dans les logiciels de C.A.O. des circuits. Après un passage en revue des différentes technologies disponibles sur le marché pour l'amplification de puissance, les transistors HEMTs grand gap à base de Nitrures de Gallium apparaissent comme des candidats naturels pour ces applications (Figures de mérites de Johnson, …). Cependant, ces transistors plus que prometteurs ne sont pas exempts de défauts. En effet, plusieurs phénomènes limitatifs inhérents à la technologie GaN, à savoir l'auto-échauffement et les effets des pièges, doivent être pris en compte lors de la conception des circuits micro-ondes. Une étude de ces différents effets limitatifs en terme de puissance est effectuée. Enfin, un modèle non-linéaire électrothermique d'un transistor HEMT 8x125 µm est présenté, et validé à l'aide de deux banc de mesures fonctionnelles (banc Load-Pull et banc LSNA).