| Titre : | Modélisation et simulation des propriétés électriques des transistors MOS-MODFETs à base de nitrures III-N |
| Auteurs : | Amina Hamidi,, Auteur ; Abbès Beloufa, Directeur de thèse |
| Type de document : | texte manuscrit |
| Editeur : | Université mustapha stambouli de Mascara:Faculté des sciences exactes, 2019 |
| ISBN/ISSN/EAN : | SE00738T |
| Format : | 87 P. / couv. ill. en coul / 29 cm. |
| Langues: | Français |
| Résumé : |
Les transistors MOS-MODFETs conçus à partir des matériaux à grand gap III-N présentent de bonnes performances et sont largement utilisés pour l’amplification de puissance en hyperfréquences. Afin d’effectuer les meilleurs choix technologiques pour l’optimisation d’une hétérostructure /AlN/GaN, il est nécessaire d’étudier les différents grandeurs électriques en fonction des paramètres physiques et géométriques, ainsi, la prise en considération des différents mécanismes qui affectent le bon fonctionnement d’un tel composant. Notre travail de mémoire s’est intéressé à la modélisation et à la simulation des performances statiques et hyperfréquences des transistors MOS-MODFETs à base de l’ /AlN/GaN à grille isolée, en utilisant comme outils de simulations le module TCAD du simulateur Silvaco et le logiciel Matlab. L’étude de leur structure sur substrat SiC se fait en trois aspects différents: Le premier concerne une description générale sur les principales propriétés électriques des matériaux III-N et les différents transistors à effet de champ les plus utilisés actuellement dans des conceptions hyperfréquences. Nous avons présenté le transistor JFET, MOSFET, MESFET, MODFET, et leurs dérivés MOS-MODFET. Le second aspect de notre étude concerne la description des différentes couches constituant les transistors MOS-MODFETs /AlN/GaN mettant à profit les propriétés des matériaux de la filière nitrure de galium. En effet, les dispositifs à base de nitrure de gallium présentent de bonnes performances dans les applications de haute puissance et haute température. Aussi, des modèles électriques pour les transistors MOS-MODFETs ont été proposés. Sont des modèles analytiques qui incluent les lois physiques régissant le fonctionnement du transistor. Ensuite et après un aperçu des principes fondamentaux des MOS-MODFETs /AlN/GaN, la quatrième chapitre interprète et expose les résultats de simulations effectués sur l’effet des paramètres géométriques et physiques sur les caractéristiques électriques statiques et dynamiques du transistor à effet de champ à modulation de dopage à grille Schottky isolée MOS-MODFETs. En fait, nos modèles numériques sont implantés dans le module Atlas TCAD du simulateur Silvaco. Nos modèles analytiques des propriétés électriques développés prend en considération le modèle de transport de charges par l’utilisation du modèle self-consistent (modèle auto-cohérent) qui est lié à la résolution de l’équation de Schrödinger-Poisson dans un puits quantique triangulaire. A Conclusion générale 87 partir de cette considération, des approximations sont posées afin de pouvoir réaliser des simulations physiques précises. Ainsi, la structure simulée par le simulateur TCAD-Silvaco est réalisée en 2D. Le choix du modèle dérive-diffusion répond au meilleur compromis rapidité de calcul, précision des simulations et problèmes de convergence. Le modèle validé nous a permis d’étudier le comportement DC et AC des transistors MOS-MODFETs, en particulier la distribution de différentes grandeurs électriques en fonction des paramètres géométriques et physiques. En effet, nous avons déterminé l’influence des paramètres géométriques (la longueur de la grille et de l’épaisseur de la couche barrière InAlN) et physiques (la densité d’interface oxyde/barrière, et de la fraction molaire d’indium de la couche barrière). Ce travail ouvre en terme de perspectives, des études complémentaires de caractérisations de la structure MOS-MODFET plus accomplis permettrais de : maîtriser la technologie de réalisation du transistor MOS-MODFET, contrôler l’ensemble des phénomènes associés aux propriétés du composant MOS-MODFET /AlN/GaN, trouver un compromis entre les grandeurs statiques et dynamiques pour ne pas améliorer une performance en dépit d’une autre, étudier des topologies plus complexes à partir du modèle proposé pour les MOS-MODFETs, éventuellement utiliser d'autres matériaux et comparer ainsi les performances des différentes structures conçues, concepteur des transistors MOS-MODFETs avec l’empilement d’un diélectrique possédant une constante diélectrique très élevée, autrement dit, un diélectrique qui faut partie aux matériaux «Ultra high-κ» comme le dioxyde de titane (TiO2) ou titanate de baryum (BaTiO3), diminuer les dimensions du dispositif afin d’obtenir une nanostructure, essayer d’obtenir une meilleure linéarité de la transconductance et un gain en courant plat quelle que soit la tension de grille, valider les résultats de simulations en régime statique et dynamique des transistors MOS-MODFETs /AlN/GaN à canal composite, par des résultats expérimentaux publiés dans la littérature, pouvoir augmenter au maximum les performances en fréquences et en puissances. |
Exemplaires (1)
| Code-barres | Cote | Support | Localisation | Section | Disponibilité |
|---|---|---|---|---|---|
| SE00738T | PH89 | Livre audio | Bibliothèque des Sciences Exactes | 7-Mémoires Master | Consultation sur place Exclu du prêt |
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