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Modélisation non linéaire des MESFETs sur carbure de silicium pour l'amplification de puissance en microondes

SIRIEIX Delphine
Abstract: 

Il est aujourdhui largement admis que les semi-conducteurs à large bande interdite vont permettre de repousser les frontières atteintes à ce jour dans le domaine des composants électroniques. Le carbure de Silicium est un candidat sérieux dans ce domaine. Son grand gap lui confère des propriétés très intéressantes pour des applications de fortes puissances et à hautes températures. Au cours de ce travail de thèse, nous avons été amenés à réaliser une caractérisation expérimentale de transistors MESFETs SiC. Celle-ci est basée sur des mesures I(V) et paramètres [S] en condition pulsées. Cette méthode de caractérisation savère indispensable : elle permet danalyser et détudier le comportement électrique des dispositifs micro-ondes, mais aussi de réaliser des modèles non linéaires de ces composants, pour la CAO des circuits. Une modélisation des principales non-linéarités du transistor MESFET a été réalisée par une représentation tabulaire à laide des B-splines cubiques. De plus, un nouveau modèle analytique intégrant le comportement dynamique des effets dispersifs liés aux pièges a été mis au point. Dans la phase de développement dune nouvelle filière de composants, il est intéressant de relier les performances électriques aux caractéristiques géométriques et physiques du transistor. Cest dans cette optique que nous avons développé un modèle physique bâti à partir des équations de transport de charges du semi-conducteur.Les résultats de ces modèles électriques et physiques, comparés avec des mesures grands signaux, démontrent leurs précisions et leurs très larges domaines dutilisation.