Author: Philippe DollfusPublisher:
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Languages : fr
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Etude de la faisabilite de transistors a effet de champ a heterojonction et a grille isolee (HIGFET)
Author: Philippe DollfusPublisher:
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Languages : fr
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Étude de la faisabilité de transistors à effet de champ à hétérojonction et a grille isolée, HIGFET
Author: Philippe DollfusPublisher:
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Languages : fr
Pages : 156
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Ce travail porte sur l'étude d'un transistor appelé HIGFET (Heterojunction Insulated Gate FET) qui offre les avantages des hautes mobilités du TEGFET (ou HEMT) tout en adoptant le principe d'une grille isolée. Le HIGFET exploite un canal d'électrons accumulés contre une hétéro-interface épitaxiée en accord de maille. Le matériau grand gap sur lequel est déposé l'isolant n'a ici qu'un rôle d'espaceur : il s'interpose entre les électrons de conduction et les défauts de l'interface isolant amorphe-semiconducteur qui affectent le transport des électrons froids dans la zone de commande (entrée du canal) du MISFET à accumulation. Le premier chapitre commence par un bref rappel sur le principe des différentes structures comparables au HIGFET (HEMT, SISFET, MISFET). Nous faisons ensuite la synthèse se des données expérimentales concernant les paramètres physiques et technologiques importants pour l'élaboration et le fonctionnement du transistor. Le second chapitre consiste en une première approche du fonctionnement du HIGFET sous l'aspect du contrôle du canal par la grille en fonction des paramètres physiques des matériaux envisagés et en tenant compte de l'état de l'art technologique; à cet effet, un logiciel de simulation du comportement capacitif de diodes MISS (métal-isolant-semiconducteurs) unidimensionnelles a été mis au point. Le troisième chapitre rend compte de simulations Monte-Carlo de structures HIGFET Si02/lnA1As/GaInAs et Si02/lnP/GalnAs sur substrat InP. Ces modélisations ont permis décrire le transport des électrons dans le canal et d'évaluer les performances intrinsèques du composant.
Transistor à effet de champ, à hétérojonction et grille isolée
Author: Poul-Erik SchmidtPublisher:
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Languages : en
Pages : 176
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This work is devoted to the study of Semiconductor Insulator Semiconductor Field Effect Transistors (SISFET), a promising device for integrated circuits, since very good threshold voltage control and uniformity can be obtained, and it should be possible to realize complementary circuits. During this work we have for the first time successfully grown and processed pseudomorphic GaAs/GalnAs/A1GaAs SISFET.From electrical measurements and modelling the residual doping level, and the effective barrier height of the A10.4Ga0.6As barrier layer has been deduced. Photoluminescense measurements have been performed on the pseudomorphic structures in order to determine the Indium content of the GainAs layer.A self-aligned technology has been established in order to fabricate high performance devices. The process includes first an anisotropic etch of the gate using Reactive Ion Etching. Next a silicon nitride sidewall is formed. A self-aligned ion implantation followed by rapid thermal annealing is used to form highly doped source and drain contacts. DC characterizations are presented. For 1μm SISFETs state-of-the-art results have been obtained, with a transconductance of 240 mS/mm. The transconductance of the pseudomorphic SISFET is even higher with a maximum value of 273 mS/mm. Our SISFET's have a source resistance of only 0.16 Ωmm which is the lowest ever reported. A very good on-wafer threshold voltage uniformity has been obtained with a standard deviation of only 11mV for the conventional SISFETs.Hot electron effects have been observed and are discussed. We show that this induces a negative differential resistance regime in the the drain current characteristics
Transistor à effet de champ à hétérojonction iAlGaAs/nGaAs, à grille isolée et canal dopé (DMT)
Author: Bertrand BontePublisher:
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Languages : fr
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Dans la seconde partie, expérimentale, sont présentes les composants que nous avons réalisés pour cette étude. A partir des caractérisations électriques et des performances en amplification, nous montrons que les prédictions théoriques concernant la linéarité, la tenue en tension, la possibilité d'un régime d'accumulation et la montée en fréquence sont globalement vérifiées. Nous montrons que la supériorité du DMT sur le MESFET GaAs pour l'amplification de puissance est conditionnée par la réalisation de bons contacts ohmiques, à travers la couche d'AlGaAs non dopée. Les meilleures performances que nous avons atteintes sont, avec un composant de 0,35 micron de longueur de grille : une tension de claquage supérieur à 12 volts avec un courant maximum de 700 mA/mm et une puissance de sortie de 0,5 Watt/mm, et un gain de 6 dB à 30 GHz
Étude théorique et experimentale du transistor à effet de champ à hétérojonction AlGaAs/GaAs
Author: Christophe VersnaeyenPublisher:
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Languages : fr
Pages : 224
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Modélisation de la structure grille-hétérojonction. Caractérisation physique du transistor TEGFET. Caractérisation dynamique du composant TEGFET. Détermination du schéma équivalent.
Réalisation et caractérisation de transistors à effet de champ à hétérojonction de la filière AlInAs-GaInAs pour applications en ondes millimétriques
Author: Hervé FourrePublisher:
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Languages : fr
Pages : 0
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Ce travail presente l'etude, la realisation et la caracterisation de transistors a heterojonction alinas/gainas dans les differentes filieres existantes, a savoir: adaptee en maille sur inp (lm), pseudomorphique sur inp (pm) et metamorphique sur gaas (mm). La mobilite des electrons dans le gainas et la discontinuite de bande de conduction entre les deux materiaux en font en effet d'excellents candidats pour les applications en ondes millimetriques. Une attention particuliere a ete apportee aux structures metamorphiques avec une comparaison des differents types de couches tampon en terme de relaxation de la contrainte et de caracteristiques du gaz d'electrons bidimensionnel. De meme, une etude par simulation a l'aide du logiciel helena a permis de montrer le potentiel des structures metamorphiques 40% d'indium pour des applications de puissance dans le domaine hyperfrequences et faible bruit. Pour la definition d'un procede de fabrication en technologie nitrure dans chacune des filieres, une optimisation des differentes etapes entrant dans la realisation des transistors a ete effectuee. Cette optimisation a permis en particulier la definition de procedes d'isolation par implantation constituant l'etat de l'art dans les filieres lm et pm sur inp et de procedes de gravure de fosse de grille par attaque chimique selective par voie humide. Cette etude a par ailleurs montre la difficulte de realiser de bons contacts ohmiques sur les structures mm 30% d'indium et ce malgre l'amelioration apportee par les contacts de type debordant. Pour valider les procedes de fabrication mis en place dans chacune des filieres et montrer la faisabilite des composants isoles par implantation, des transistors a grille longue et a grille submicronique ont ete realises puis caracterises.
TRANSISTORS A EFFET DE CHAMP A GRILLE ISOLEE SUR HETEROSTRUCTURE GAALAS/GAAS
Author: Thierry AguilaPublisher:
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Languages : fr
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UN TRANSISTOR A EFFET DE CHAMP DE TYPE MIS (METAL ISOLANT SEMICONDUCTOR) A ETE REALISE A PARTIR D'UNE HETEROSTRUCTURE GAALAS/GAAS NON INTENTIONNELLEMENT DOPEE AISEMENT OBTENUE PAR LES METHODES D'EPITAXIE CLASSIQUES. CE TRANSISTOR, APPELE MISFET OU SISFET SELON LA NATURE METALLIQUE OU SEMICONDUCTRICE DU MATERIAU DE GRILLE, EST COMPARABLE A UN TRANSISTOR A HAUTE MOBILITE ELECTRONIQUE (HEMT). EN EFFET, CE DERNIER UTILISE UNE HETEROSTRUCTURE IDENTIQUE DONT LA COUCHE GAALAS EST DOPEE. L'ABSENCE DE DOPAGE AFFRANCHIT LE MISFET-SISFET DES EFFETS INDESIRABLES RENCONTRES LORS DU FONCTIONNEMENT DU HEMT. DES TRANSCONDUCTANCES ELEVEES (450 MS/M) POUR UNE LONGUEUR DE GRILLE DE 1M), ET DES DISPERSIONS DE TENSION DE SEUIL COMPATIBLES AVEC LE DEVELOPPEMENT DE CIRCUITS NUMERIQUES, CONFIRMENT LE POTENTIEL PROMETTEUR DE CE NOUVEAU COMPOSANT POUR LA PROCHAINE GENERATION DE CIRCUITS INTEGRES. DE PLUS, CE TRANSISTOR PRESENTE LA PARTICULARITE DE POUVOIR ACCUMULER, A LA MEME HETERO-INTERFACE, AUSSI BIEN UN GAZ QUASI-BIDIMENSIONNEL D'ELECTRONS QUE DE TROUS, QUI REND POSSIBLE LA FABRICATION DE TRANSISTORS DE TYPE N ET P SUR LA MEME PLAQUETTE. CETTE PROPRIETE A PERMIS LA REALISATION DE CIRCUITS COMPLEMENTAIRES FONCTIONNELS SUR GAAS. DE PLUS, PLUSIEURS CELLULES NUMERIQUES UTILISANT DES PORTES LOGIQUES TRES RAPIDES, A CHARGES RESISTIVES, ONT ETE REALISEES. DES REGIMES SPECIFIQUES DE RESISTANCE DIFFERENTIELLE ET DE TRANSCONDUCTANCE NEGATIVES, LIES A LA STRUCTURE DU DISPOSITIF, ONT ETE OBSERVES. CES EFFETS ONT ETE UTILISES POUR REALISER PLUSIEURS FONCTIONS ELECTRONIQUES SUIVANT DES CIRCUITS DE FAIBLE COMPLEXITE
LES TRANSISTORS A EFFET DE CHAMP A HETEROJONCTION SUR GAAS ET GRILLE ULTRA-COURTE AUX BASSES TEMPERATURES
Author: Frédéric AnielPublisher:
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Languages : fr
Pages : 340
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CETTE THESE PORTE SUR L'ETUDE AUX BASSES TEMPERATURES, DES TRANSISTORS A EFFET DE CHAMP A HETEROJONCTION A MODULATION DE DOPAGE (HEMT) SUR GAAS, DE TRES FAIBLE LONGUEUR DE GRILLE. L'OBJECTIF EST DE TIRER PARTIE DE LA RAPIDITE INTRINSEQUE DES HEMTS SUBMICRONIQUES REFROIDIS POUR DES APPLICATIONS POTENTIELLES QUI PEUVENT ALLER DE LA RADIOASTRONOMIE MILLIMETRIQUE AUX CIRCUITS ULTRA-RAPIDES. SONT D'ABORD PRESENTES LES PRINCIPAUX EFFETS PHYSIQUES ATTENDUS A BASSE TEMPERATURE, PUIS LES OUTILS ET LES METHODOLOGIES UTILISES AU COURS DE L'ETUDE: UN MODELE QUASI-BIDIMENSIONNEL ORIGINAL DU HEMT A BASSE TEMPERATURE, UNE STATION CRYOGENIQUE DE MESURES MICROONDES SOUS POINTES SUR TRANCHE, ORIGINALE PAR LA PRECISION DES MESURES. LA VERSATILITE DE LA STATION EST ILLUSTREE PAR DES ETUDES DE SPECTROSCOPIE DE PIEGES, DE CARACTERISTIQUES I-V EN IMPULSION, D'ELECTROLUMINESCENCE SUR LES TROIS FAMILLES DE HEMTS CONVENTIONNELS ET PSEUDOMORPHIQUES ANALYSEES. L'ETUDE ANALYSE UNE GRANDE QUANTITE DE DONNEES EXPERIMENTALES SUR LES HEMTS ETUDIES SOUS ECLAIREMENT ENTRE 300K ET 50K, EN PARTICULIER DES DONNEES STATIQUES ET MICROONDE METTANT EN EVIDENCE DES AMELIORATIONS SIGNIFICATIVES DE FREQUENCE DE COUPURE POUR LES COMPOSANTS LES PLUS LONGS TANDIS QUE LES PERFORMANCES DES COMPOSANTS LES PLUS COURTS SATURENT, CONFIRMANT DES EFFETS NEFASTES DU PIEGEAGE DE PORTEURS. DES MESURES D'ELECTROLUMINESCENCE PERMETTENT DE CORRELER DIFFERENTS RESULTATS DE DLTS COURANT, DE SIMULATIONS THERMIQUES, ET DES OBSERVATIONS DE COURANTS DE TROUS DUS A L'IONISATION PAR CHOC DANS LE CANAL. L'OBTENTION DE BONNES CARACTERISTIQUES A DES TENSIONS DE POLARISATION PLUS FAIBLES QU'A 300K EST ENCOURAGEANTE POUR DES APPLICATIONS CRYOGENIQUES. L'ETUDE MONTRE CLAIREMENT QUE L'ANALYSE CRYOGENIQUE DE COMPOSANTS SUBMICRONIQUES SUR TRANCHE EST UN OUTIL PUISSANT DE COMPREHENSION DE LA PHYSIQUE DE CES TRANSISTORS
Étude des évolutions temporelles des caractéristiques des transistors à effet de champ à grille isolée
Author: Pierre RosselPublisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 197
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Transistors a effet de champ a heterojonction a grille submicrometrique : modelisation des performances limites et comparaison avec les mesures
Author: Khaled YazbekPublisher:
ISBN:
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Languages : fr
Pages : 0
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