Simulation, modélisation et caractérisations électriques des transistors HEMT’s à base de composés III-V nitrurés

Abstract

الملخص(بالعربية):

تعتبر الترانزستورات عالية الحركية الالكترونية غير متجانسة البنية (HEMT) ذات أساس آزوتي من نوع (AlGaN/GaN) من بين أفضل الأنواع المستخدمة في الترددات المرتفعة، الاستطاعةالمرتفعة و الحرارة المرتفعة. هذا المركب له فوائد ذاتية تتمثل في توتر الانفصام و سرعة التشبع العاليتين كما له ثبات عالي في المجالين الحراري و الكيميائي. يعتمد عملنا على دراسة عملية بالإضافة إلى المحاكاة للترانزيستور HEMT مع الأخذ بعين الاعتبار جميع التركيبات التي تؤثر على النتائج. مما يمكننا من تحسين أداء هذا العنصر.

Résumé Français :

L’apparition de matériau à large bande interdite et en particulier la technologie à base de nitrure constitué une avancée sérieuse pour l’électronique d’hyperfréquences, de haute puissance et haut température. Les premiers transistors HEMTs (High Electron Mobility Transistor) sont apparus en 1980 comme une évolution du MESFET, pour contourner le problème de transport dans un matériau dopé. Le transport électronique dans le HEMT s’effectue au voisinage d’une interface entre un matériau à grande bande interdite fortement dopé et un matériau faiblement dopé. Les transistors HEMTs à base de GaN présentent de nombreux avantages (tension de claquage élevée, fonctionnant dans le domaine des hyperfréquences, excellente conductivité thermique…). Nous nous proposons d’étudier les différents paramètres électriques dans ces transistors pour cela, nous effectuons des caractérisations électriques d’une part et d’une autre part nous faisons une modélisation et des simulations en utilisant le logiciel Silvaco-Tcad a fin de comprendre les mécanismes de transports. Finalement des interprétations et des discussions viendront compléter ce travail.

Résumé Anglais :

The appearance of wide band gap material and in particular the nitride technology is a serious advance for microwave, high power and high temperature electronics. The first HEMT (High Electron Mobility Transistor) transistors appeared in 1980 as an evolution of MESFET, to circumvent the transport problem in a doped material. The electronic transport in the HEMT is carried out in the vicinity of an interface between a highly doped large band gap material and a lightly doped material. GaN-based HEMTs transistors have many advantages (high breakdown voltage, operating in the microwave range, excellent thermal conductivity, etc.). We propose to study the different electrical parameters in these transistors, for this we carry out electrical characterizations in the first time then we do a modeling and simulations using the Silvaco-Tcad software in order to understand the transport mechanisms. Finally interpretations and discussions will complete this work.