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Caractérisation et modélisation électrothermique non linéaire de transistors à effet de champ GaN pour l'amplification de puissance microondes.

CHARBONNIAUD Christophe
Abstract: 

L'objectif de cette étude est d'évaluer les potentialités des transistors HEMTs AlGaN/GaN pour l'amplification de puissance aux fréquences microondes, à l'aide d'un banc de mesures IV et paramètres [S] en impulsions, 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 de pièges, doivent être pris en compte lors de la conception des circuits microondes. Une étude de ces différents effets limitatifs en terme de puissance est effectuée. Enfin, un modèle non-linéaire électrothermique d'un transistor HEMT 8x125 microns est présenté, et validé à l'aide de deux bancs de mesures fonctionnelles (banc load-pull et banc LSNA).