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Teses / dissertações sobre o tema "Composants microonde"
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Mothe, Nicolas. "Composants optiques à fibres multiples : applications à la sommation opto-microonde et aux fibres microstructurées mono et multicoeurs". Limoges, 2009. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/f0e822b2-4a8a-43d2-91ee-aa8e60c84380/blobholder:0/2009LIMO4042.pdf.
Texto completo da fonteResumo:
Les travaux de recherche présentés dans ce manuscrit ont pour but de concevoir, réaliser et caractériser la fonction de sommation de signaux hyperfréquences par voie optique. Cette opération constitue un élément clé des futures antennes réseaux optoélectroniques et du traitement du signal opto-hyperfréquence. Le principe généralement admis pour réaliser la sommation optique repose sur la séparation spatiale des différents signaux sur la photodiode. Cette contrainte permet de supprimer les bruits d’homo/hétérodynage néfastes à l’addition correcte des signaux microondes. Cependant, nous montrons numériquement et expérimentalement que ce principe n’est pas fondé. La solution proposée ici consiste à encapsuler des fibres optiques classiques dans un tube de silice et à amincir l’ensemble jusqu’aux dimensions souhaitées. Un sommateur à 14 voies est ainsi fabriqué. Aucune fluctuation de la puissance hyperfréquence sommée n’est observée même si les signaux se superposent totalement sur la photodiodeThese research works presented in this manuscript aim at designing, realizing and characterizing the optical summation function of hyperfrequency signals. This operation constitutes a key element of the future phased array antennas and of the opto-hyperfrequency signal processing. The principle, commonly admitted, to realize the optical summation relies on the spatial separation of the different signals on the photodiode. This limitation aims to suppress the homo/heterodyne noises detrimental for the correct addition of the microwave signals. However, we numerically and experimentally demonstrate that this principle is not funded. The solution proposed here consists in encapsulating standard optical fibers in a silica tube and in tapering the whole to desired dimensions. A summator with 14 channels is fabricated this way. No fluctuation of the summed hyperfrequency power is observed even if the signals overlap significantly over the photodiode
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Djebbi, Roua. "Contribution à la réalisation par technologies additives hybrides de composants microondes 3D multi-matériaux". Electronic Thesis or Diss., Limoges, 2024. http://www.theses.fr/2024LIMO0110.
Texto completo da fonteResumo:
Ces travaux de thèse portent sur l’amélioration des performances de composants microondes 3D multi-matériaux réalisés par des technologies additives hybrides, en s'appuyant sur des techniques de recuit pour optimiser la conductivité électrique de pistes métalliques imprimées, et l’étude de différentes méthodes de caractérisation haute fréquence (HF) pour caractériser ces conducteurs. L'étude bibliographique réalisée a conduit à la sélection de technologies d’impression directe, telles que le jet d’aérosol (AJP) et la micro-extrusion de matière (nScrypt) pour les couches métalliques, ainsi que l’impression 3D de polymère PEKK. L’un des principaux apports de ces travaux réside dans l’intégration de techniques de recuit in situ, comme le recuit laser, directement intégré dans la machine nScrypt, permettant de fritter les dépôts métalliques immédiatement après impression, afin de maximiser leurs propriétés conductrices. Le recuit ohmique a également été exploré comme méthode complémentaire, notamment pour les lignes métalliques imprimées par micro-extrusion, avec des résultats prometteurs pour l'amélioration significative de la conductivité. En parallèle, des méthodes innovantes de caractérisation HF de la conductivité ont été développées. Ces approches reposent sur des sondes spécifiques permettant des caractérisations à la fois sans contact et en contact direct, afin de mesurer la conductivité HF sur des zones réduites et de cartographier la conductivité des surfaces métalliques imprimées en tenant compte de la rugosité de surface. Cette démarche s’inscrit dans un objectif global d'intégration de ces innovations dans un équipement de fabrication additive hybride, optimisant ainsi la performance de composants microondes 3D (lignes de transmission, résonateurs, ...)This thesis focuses on improving the performance of 3D multi-material microwave components produced through hybrid additive manufacturing technologies, utilizing sintering techniques to optimize the electrical conductivity of printed metallic tracks, and the study of various high-frequency (HF) characterization methods to assess these conductors. The bibliographic study led to the selection of direct printing technologies such as aerosol jet printing (AJP) and material micro-extrusion (nScrypt) for metallic layers, as well as 3D printing of PEKK polymer. One of the main contributions of this work lies in the integration of in situ sintering techniques, such as laser sintering, directly integrated into the nScrypt machine, allowing for the sintering of metallic deposits immediately after printing to maximize their conductive properties. Ohmic sintering was also explored as a complementary method, particularly for metal lines printed via micro-extrusion, with promising results for significantly improving conductivity. In parallel, innovative methods for HF conductivity characterization were developed. These approaches rely on specific probes enabling both contactless and direct contact characterizations, allowing for the measurement of HF conductivity over small areas and the mapping of the conductivity of printed metallic surfaces while accounting for surface roughness. This work is part of a broader goal to integrate these innovations into a hybrid additive manufacturing system, thereby optimizing the performance of 3D microwave components (transmission lines, resonators, etc.)
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Madjour, Kamel. "Réalisation et caractérisation de détecteurs submillimétriques et térahertz par des composants à effets de champs à base de nitrure de Gallium". Thesis, Lille 1, 2010. http://www.theses.fr/2010LIL10178.
Texto completo da fonteResumo:
Ces travaux de thèse concerne la réalisation et la caractérisation de détecteurs de radiations sub-millimétriques et térahertz par des composants à effets de champs à base d'hétérojonctions de nitrure de Galium (AlGaN/GaN). La première partie de ces travaux présente un état de l'art des différents types de détecteurs de rayonnement térahertz existants que ce soit par une approche électronique, optique ou optoélectronique. Elle permet d'effectuer un comparatif de leurs performances. La seconde partie aborde les aspects de design et de procédés technologiques pour la fabrication de ces composants à base de nitrure de Galium. Elle expose plus particulièrement les difficultés rencontrées et les solutions mises en places lors de la fabrication de composants à réseaux de grilles. La troisième partie concerne la caractérisation en espace libre de ces différentes topologies de détecteurs pour des fréquences allant jusque 550GHz (i.e. NEP, SNR, comparatif avec l’intégration d’antenne cornet…). Cette partie expose les premières mesures d'imagerie en temps réels réalisées à l'aide de détecteur térahertz à base d'hétérojonctions AlGaN/GaN. La dernière partie aborde, quant à elle, l'étude intrinsèque des performances des détecteurs. Celle-ci est basée sur la théorie du mélange résistif. Une modélisation du comportement non linéaire du détecteur est réalisée. Elle s'appuie sur des mesures de mélange faites à l'aide d'un nouveau type de bancs de mesures sous pointes développés au sein du laboratoire. En conclusion, un bilan sur les performances de différentes topologies étudiées essaiera d'offrir des pistes de réponses aux interrogations légitimes sur le sujet abordéThis thesis relates to the fabrication and the characterization of different types of Gallium nitirde based high electron mobility transistors (GaN/AlGaN heterojunction based HEMT) as millimeter and terahertz radiations detectors. The first part of this work presents a state of the art of different types of THz radiation detectors either by electronics, optics or optoelectronics approaches. This part allows a comparison of their performances. The second part deals with design and process technologies to the fabrication of GaN/AlGaN based devices. This part explains particular difficulties encounterd and solutions omplemented in the process fabrication of gratting-gate transistors. The third part describe the experimental results in free-space, up to 550GHz, of these different types of detectors (i.e. NEP, SNR, integrated horn antenna...). This part outlines the THz real-time imaging performed for the first time with GaN/AlGaN based detectors. The last part deals with the study of the intrinsic performance of these detectors. This study is based on the resistive-mixing theory in HEMTs. Modeling of the nonlinear behavior of transistors is achieved. This part relies on resistive-mixing measurements made using a new type of an on-wafer measurement bench developed in our laboratory. In conclusion, a report on the performances of all detectors studies in this thesis is done. This conclusion attempts to answer in the reasonable questions
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Pacchini, Sebastien. "Etude des potentialités des nanotubes de carbone dans le domaine hyperfréquence : Application à l'élaboration de matériaux nanocomposites et contribution à la miniaturisation de composants électromécaniques (NEMS)". Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00366700.
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La découverte des nanotubes de carbone (NTCs) par S.Iijima en 1990 a permis d'explorer un nouveau monde à l'échelle nanométrique. Les études sur la synthèse des NTCs durant le début de cette décennie ont apporté une reproductibilité des formes allotropiques de carbone. Les propriétés mécaniques et électriques exceptionnelles des NTCs ont éveillé l'esprit des scientifiques afin de concevoir des systèmes touchant le domaine de la nanotechnologie. Dans ce contexte, mes travaux de recherches ont visé à étudier les potentialités des nanotubes de carbone dans le domaine des hyperfréquences. Deux types d'applications peuvent être distinguées : l'élaboration de matériau nano-composite mais aussi la miniaturisation des composants électromécaniques (NEMS). L'application la plus immédiate des NTCs consiste à les utiliser comme additif dans des polymères, thermoplastiques, thermodurcissables ou élastomères, afin d'en modifier les propriétés. L'utilisation des matériaux composites à base de nanotubes de carbone apparaît comme une voie prometteuse dans le domaine des nanotechnologies grâce à leurs propriétés structurales et électroniques très particulières. Pour élargir le domaine d'application des NTCs, nous avons étudié un nouveau matériau composite à base d'un polymère (BenzoCycloButène BCB'') et de nanotubes de carbone double parois (DNTCs) pour une utilisation aux fréquences micro-ondes. Nous rapportons ici une étude des propriétés micro-ondes de composites BCB/DNTCs en fonction de la concentration massique de nanotubes. Nous présentons, dans un premier temps, les méthodes d'homogénéisation et de fabrication du composite, puis nous traitons l'élaboration de structures de test adaptées à des mesures µondes et millimétriques. Après caractérisation, nous donnons le comportement spectral et la modélisation pour les pertes linéiques ainsi que e* (permittivité effective complexe). Cette étude a permis de montrer qu'il est possible de configurer les performances électriques d'un matériau composite en fonction du % de NTCs incorporés. Ceci peut permettre de réaliser des matériaux absorbants d'ondes électromagnétiques pour la microélectronique. Une autre possibilité d'utilisation est d'exploiter les propriétés physiques ainsi que dimensionnelles des NTCs pour étendre le concept de composants passifs reconfigurables et micrométriques (MEMS) à l'échelle nanométrique avec l'élaboration de Système Nano-Electro- Mécaniques (NEMS). Leurs dimensions nanométriques permettraient de concevoir de futurs dispositifs électroniques fortement miniaturisés. Nous nous sommes donc intéressés au développement d'une filière technologique d'interconnexions pour réaliser une capacité variable dont la partie mobile est réalisée à l'aide de NTCs. Plusieurs voies ont été étudiées. Une 1ère comporte la croissance localisée des NTCs, réalisée à 600°C minimum par le LPICM. Cette température a impliqué de nombreux choix quant à la filière d'interconnexions (procédés chauds-froids suivant le positionnement de l'étape de croissance des NTCs) et d'études de compatibilité thermique. Une seconde voie est basée sur l'emploie de film mince de NTCs dispersés aléatoirement.- Au final, cette étude représente une grande avancée vers l'élaboration de NEMS RF à base de NTCs.
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Gonzàlez, José Manuel. "Composants innovants recongurables par voie optique pour des applications microondes". Limoges, 2011. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/f3a2c16b-fd3c-47e6-9923-5f9ad25a39cf/blobholder:0/2011LIMO4048.pdf.
Texto completo da fonteResumo:
Ces travaux de thèse portent sur la conception de composants microondes innovants, reconfigurables par voie optique. L’objectif principal de la thèse est de proposer des solutions alternatives aux méthodes de réconfigurabilité actuelles comme les MEMS ou les diodes par exemple. Dans ces travaux nous nous sommes intéressés à la caractérisation des matériaux photosensibles aux fréquences microondes ainsi qu’aux méthodes de reconfigurabilité optique directe et indirecte. Pour placer ce travail de thèse dans son contexte, la première partie de ce manuscrit est dédiée à une étude bibliographique des circuits reconfigurables et méthodes associées. Des comparaisons sont proposées pour montrer les avantages qu’un contrôle optique peut présenter. La deuxième partie porte sur la description de matériaux photosensibles comme le sulfure de Cadmium ou le dioxyde de Vanadium et sur des structures de test utilisées pour les caractériser. Dans le troisième chapitre de ce manuscrit, des structures agiles en fréquence sont présentées en exploitant un contrôle optique de type direct. Les structures présentées démontrent le concept d’un filtre LTCC reconfigurable en fréquence, d’un résonateur diélectrique 3D agile en se basant sur la photoconductivité ainsi que d’un filtre reconfigurable par variation de permittivité. La dernière partie de cette thèse est consacrée au contrôle optique indirect et traite le cas d’un interrupteur RF à commande optique basé sur une technologie de fabrication standard Si CMOSThis work focuses on novel optically reconfigurable components for microwave applications, the main objective being to propose alternative solutions to commonly used tuning methods such as MEMS or diodes. In this work, we have investigated photosensitive material characterization at microwave frequencies, and both direct and indirect methods of optical reconfigurability. To provide context for this thesis, the first part is dedicated to a bibliographic review of reconfigurable circuits and methods, thus giving an overview of the technologies used at present and showing the interest for using optical control. The second part of this dissertation is about test structures for characterizing photosensitive materials, including a presentation of materials such as Vanadium dioxide or Cadmium sulfide, among others. In the third chapter of this thesis, frequency tunable structures exploiting direct optical control are studied. The structures presented include a “proof of concept” tunable LTCC filter, a 3D dielectric resonator based on photoconductive materials, and a tunable filter based on the change of a material’s relative permittivity. The last part of this work focuses on indirect optical control showing an opto‐RF switch based on a standard Si CMOS fabrication technology
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Tassetti, Charles-Marie. "Conception et réalisation de micro-inductances variables, micro-usinées, pour applications radiofréquences et microondes". Paris 11, 2005. http://www.theses.fr/2005PA112079.
Texto completo da fonteResumo:
Suite à la demande de miniaturisation des composants passifs, qui occupent la plus grande partie de la surface des cartes de radiocommunication des téléphones mobiles, certaines équipes de recherche se sont intéressées à l'intégration de ces composants passifs, à valeur fixe, dans les applications RF. La recherche concernant les micro-composants commandables reste quant à elle très discrète et cela malgré le marché potentiel que représentent les futurs systèmes de communication. Les travaux présentés dans cette thèse de doctorat apportent une réponse à la conception et à la réalisation de micro-inductances variables de type MEMS. Les premiers chapitres se focalisent sur l'étude de faisabilité de ces composants, leur dimensionnement et les étapes technologiques de micro-usinage nécessaires à leur réalisation. La solution retenue pour la réalisation des inductances variables, basée sur les variations du coefficient de couplage entre circuits, permet d'obtenir des variations importantes, et continues, d'inductance sur une large bande de fréquence. Le modèle électrique proposé, associé à ce composant, a été validé par les différentes mesures effectuées. Le dernier chapitre présente des exemples de co-intégration de capacités et d'inductances variables au sein d'une fonction accordable. Les mesures effectuées sur ces dispositifs permettent de valider le principe d'une fonction hyperfréquence réalisée uniquement à partir de composants passifs variables de type MEMS. Les différents démonstrateurs réalisés possèdent peu d'exemples équivalents connus à ce jourDue to the increasing need of very small passive component chips, which represent a large surface on the cell phone electronic board, many laboratories try to integrate these passive components, with constant electric characteristics, into RF application chips. The research on tunable micro-components is still insignificant, despite the important market the future communication systems can represent. The study presented in this Ph. D. Report gives a concrete response to the conception and realization of tunable MEMS inductors. The first chapters focus on the feasibility of such components, and describe their design and fabrication process flow. The solution used to realize tunable MEMS inductors is based on magnetic coupling variations, between electric circuits, produced by mechanical displacements. Such a method gives large and continuous inductor variation ratios. The electric model proposed for this tunable micro-inductor has been validated by measurements. The last chapter gives some examples of tunable RF functions realized using tunable MEMS inductors and tunable MEMS capacitors. Measurements performed on these demonstrators validate the feasibility of tunable RF functions with continuous variation ratios
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Husse, Emmanuelle. "Conception, réalisation et caractérisation de composants passifs microondes supraconducteurs à haute température critique". Lille 1, 1996. http://www.theses.fr/1996LIL10184.
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Le but de ce travail est de demontrer l'interet de l'utilisation des films supraconducteurs dans la realisation de composants passifs microondes, plus precisement des coupleurs large bande et des filtres passe-bande a bande tres etroite. Notre choix s'est arrete sur deux types de coupleurs, des coupleurs hybrides en anneau et des coupleurs a lignes non uniformes. Ces derniers ont necessite la conception d'un programme de simulation. Les filtres que nous avons etudies et caracterises utilisent la structure en lignes quart d'onde couplees. L'objectif est d'aboutir a des filtres presentant une bande passante inferieure a 1%. Les composants sont realises a l'aide de films minces supraconducteurs deposes sur des substrats de mgo ou de laalo#3. Au cours du processus technologique nous avons employe les methodes de lithographie optique classiques et mis au point une gravure seche par plasma d'ions argon pour les films minces supraconducteurs. Une suite possible du travail est la realisation d'un diplexeur integrant les filtres et coupleurs concus
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Rammal, Rim. "Conception de Composants Microondes Innovants basés sur de Nouveaux Procédés Technologiques de Fabrication". Limoges, 2014. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/c41c2fd1-8953-4bff-b464-be12c3d6ef4a/blobholder:0/2014LIMO4014.pdf.
Texto completo da fonteResumo:
Ce mémoire est consacré à la caractérisation d’une technologie innovante par jet d’encre pour l’impression de composants hyperfréquences multicouches et multi-matériaux. Nous allons l’utiliser pour la réalisation de filtres interdigités à capacités multicouches qui seront mis en compétition avec des filtres standards. L’aspectes multicouches nous ouvre le chemin pour travailler sur des structures accordables qui pourraient être du même type que le filtre à capacités. Le premier chapitre est constitué d'une étude bibliographique sur les technologies multicouches et en particulier cette technologie d’impression par jet d’encre. Dans le deuxième chapitre, nous avons testé cette dernière par l’impression de motifs élémentaires 2D avec une encre à base d’argent pour établir des différentes règles de conception à appliquer pour la création de composants HF. Une impression multicouche (argent et céramique) a ensuite été validée après un développement d’une encre diélectrique basée sur la céramique Heraeus 51K65 à cuisson basse température. Le troisième chapitre présente un filtre interdigité multicouche développé pour la fabrication par cette technologie permettant un gain de surface par rapport à un filtre interdigité en argent seul. A des fins prospectives, le quatrième chapitre présente un système planaire simple permettant aisément d’extraire un modèle équivalent d’un varactor (Rs et Cj) qui servirait de composant d’accord en fréquence et des exemples d’utilisation de ce composant sur des résonateurs accordablesThis thesis is devoted to the characterization of an innovative inkjet printing technology for the fabrication of multilayer and multi-material structures. We will use this technology to create printed single and multilayer interdigitated filters. The multilayer aspects open the way to work on tunable structures that could be the same type as the interdigitated multilayer filter. The first chapter consists of a literature study on multilayer technologies and in particular the inkjet printing technology. In the second chapter, we tested this technology by printing 2-D patterns with –made with a silver ink in order to establish different design rules to be applied for the creation of RF components. A multilayer printing approach (silver and ceramic inks) is validated after a development of the ceramic-based ink developed with the Heraeus 51K65 dielectric material which can be fired at low temperature (800°C). The third section presents a multilayer filter fabricated by this technology in order to achieve footprint reduction compared to a silver monolayer interdigitated filter. The fourth chapter presents a simple planar system to easily retrieve an equivalent model of a varactor (Rs and Cj) to serve as a component of frequency tuning. Different examples of tunable resonators using such varactor are finally presented
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Paillot, Thomas. "Etude de composants MEMS RF pour les circuits hyperfréquences et millimètriques". Limoges, 2005. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/4476a58f-9a3c-467d-93cf-45881d3a1e6a/blobholder:0/2005LIMO0040.pdf.
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Les travaux de recherche présentés dans ce manuscrit ont porté sur l'utilisation de composants MEMS RF pour réaliser des circuits hyperfréquences et millimètriques. Ces composants ont ainsi été utilisés d'une part, pour la réalisation de fonctions de commutation et d'autre part, intégrés à des composants «classiques» hyperfréquences, résonateurs et filtres, afin d'obtenir des circuits agiles en fréquences. Plusieurs circuits sont ainsi présentés, commutateurs capacitifs faibles pertes pour une application en bande Ka, commutateurs capacitifs de puissance pour les radars et enfin filtres et résonateurs accordables. Une étude particulière a été menée afin de réaliser des circuits accordables hyperfréquences en technologie micro ruban. Les résultats de mesures obtenus sur un filtre deux pôles accordable par quatre varactors micro électromécaniques démontrent le potentiel des composants MEMS RF à permettre d'obtenir des circuits accordables à fort coefficient de qualitéThis work presents MEMS component applications for radio frequency and millimeter wave circuits. These components have been used for the realization of switch functions and also integrated to "classic" RF circuits, resonators and filters, in order to obtain frequency tunable circuits. Several circuits have been presented, low loss capacitive switches in Ka band, capacitive switches for high power applications and finally tunable resonators and filters. A particular study has been made so as to demonstrate microstrip tunable circuits. The measurements obtained on a two pole tunable filter using four MEMS variable capacitors show the potential of micro electromechanical components to realize high quality factor circuits
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WONG, MAN-FAI. "Methode des elements finis mixtes 3d appliquee a la caracterisation des composants passifs microondes et millimetriques". Paris 7, 1993. http://www.theses.fr/1993PA077219.
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La methode des elements finis mixtes est appliquee a la resolution des equations de maxwell harmoniques dans les problemes de guide uniforme, de jonction et de cavite planaires ou en guides d'ondes rencontres dans la conception de dispositifs micro-ondes et millimetriques passifs. Le probleme de maxwell est aborde du point de vue des formes differentielles qui impliquent et justifient l'emploi d'une famille d'elements finis mixtes: les formes ou elements de whitney. La discretisation par elements finis ne s'opere donc pas avec des elements nodaux classiques qui generent des modes parasites. En effet, l'utilisation d'elements d'aretes assure la non-existence de modes non-physiques; des solutions stables et precises sont ainsi obtenues. L'efficacite de l'analyse a ete demontree par de multiples exemples de resultats concernant les problemes de guide uniforme, de cavite et de jonction en ligne a ailettes, guide d'onde coplanaire et ligne microruban suspendu. Ces resultats sont compares a des resultats experimentaux ou numeriques obtenus en utilisant d'autres methodes. Enfin, on presente l'organisation du logiciel
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Harkouss, Youssef. "Application de réseaux de neurones à la modélisation de composants et de dispositifs microondes non linéaires". Limoges, 1998. http://www.theses.fr/1998LIMO0040.
Texto completo da fonteResumo:
Le developpement d'une nouvelle approche de la modelisation de composants et de dispositifs microondes non lineaires basee sur une representation par reseau neuronal constitue le theme essentiel de cette these. L'objectif de ce travail consiste d'une part a creer un outil efficace et rapide pour construire des modeles neuronaux performants et d'autre part a montrer a travers des applications pratiques la performance et la precision d'une telle representation comportementale. Nous avons envisage deux types de modeles neuronaux. Le premier est base sur un perceptron multicouche mlp entraine par la retro-propagation du gradient gbp. La structure multicouche du mlp et la nature aleatoire de la technique d'initialisation de ce mlp font que l'ensemble de processus de construction de ce type de modele s'avere couteux en temps. Le second modele repose sur un reseau d'ondelettes wnn initialise par la methode de selection de regresseurs et entraine par la methode quasi-newtonienne bfgs (broyden-fletcher-goldfarb-shanno). La combinaison de la methode de selection de regresseurs avec bfgs represente un outil efficace et rapide pour construire des modeles neuronaux performants. L'approche neuronale basee soit sur un mlp, soit sur un reseau d'ondelettes wnn, offre de bon resultats en terme de precision, d'efficacite et de fiabilite du modele.
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Piquet, Jérôme. "Caractérisation et modélisation HF de composants passifs MIM intégrés pour circuits avancés". Chambéry, 2007. http://www.theses.fr/2007CHAMS012.
Texto completo da fonteResumo:
Les travaux présentés ici portent sur l'étude des, composants passifs fortement intégrés et plus particulièrement sur les capacités MIM (Métal-Isolant-Métal) de type damascène. Leur compatibilité avec les technologies microélectroniques, fiCUS a conduit a étudier cette nouvelle architecture de capacité intégrant du Si3N4 afin de préparer les prochaines générations de circuits intégrés. Nous avons développé plusieurs méthodes de caractérisation de la capacité MIM sur une large bande de fréquence (40MHz- 400Hz). C'est ainsi que plusieurs approches permettant de définir différents modèles équivalents, ont été validées. Nous avons également définis plusieurs critères de qualité (fréquence de coupure, facteur de qualité, critère de mérite C/L) qui permettent d'évaluer rapidement les performances du composant. Un objectif important de ces travaux était de pouvoir quantifier et prédire les performances hyperfréquences des condensateurs MIM, et cela sur la base de critères bien précis. Ainsi fiCUS avons apporte des éléments de réponses, en regard des performances des condensateurs MIM sur :. L'impact des topologies d'électrodes (grille ou peigne) sur Ie facteur de qualité et la fréquence de coupure. . L'influence de l'intégration de nouveaux isolants a haute permittivité (Ta20S, HfO2) sur les performances HF des capacités. . La potentialité d'intégration de nouvelles architectures en trois dimensions et fiCUS avons montre qu'elles présentaient des performances HF très prometteuses. Nos travaux out permis de répondre a un grand nombre de questions posées par les technologues et les concepteurs quant aux meilleures orientations technologiques a prendre pour la réalisation des condensateurs MIM les mieux optimisés au sein des futures générations de circuits intégrésThe work presented here concerns on the study of the advanced integrated passive components and more particularly MIM capacitors (Metal-Insulator-Metal) with damascene architecture. Their compatibility with microelectronics technologies, led us to study this new architecture of capacity integrating Si3N4 in order to prepare the next generations of integrated circuits. We developed several methods of characterization of MIM capacitor on a broad frequency range (40MHz-40GHz). Thus several approaches making it possible to define various equivalent models, were validated. We also defined several quality standards (cut-off frequency, quality factor, criterion of merit C/L) which can quickly :valuate the performances of the component in high frequency range. The main objective of this work was [) be able to quantify and predict the high frequency performances of the MIM capacitors. Thus we brought replies, compared to the performances of MIM capacitors on : The impact of topologies of electrodes (grid or comb) on the quality factor and the cut-off frequency. The influence of the integration of new high permittivity insulators (Ta20s, HfO2) on the capacitors HF performances. The potentiality of integration of new architectures in three dimensions and we showed that they presented very promising HF performances. This work answers a great number of questions put by the technologists. Now we are able to take the better technological orientations for realization of MIM capacitors, and we manage to have the best optimization of the future generations of integrated circuits
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Delage, Anthony. "Technologie aérosol appliquée à l'intégration 3D et aux composants hyperfréquences". Thesis, Limoges, 2019. http://www.theses.fr/2019LIMO0113.
Texto completo da fonteResumo:
Ces travaux de thèse portent sur la mise au point de la technologie Aérosol Jet printing (AJP) pour réaliser des composants hyperfréquences dans la bande des fréquences millimétriques et pour répondre à des problématiques d’intégration 3D de composants. Le premier chapitre est consacré à une étude bibliographique pour comparer les différentes technologies additives existantes sur le marché afin de positionner l’AJP par rapport à l’état de l’art. Le second chapitre est consacré à la sélection et à la caractérisation de matériaux métalliques et diélectriques sous forme d’encres imprimables par AJP. Ces différents tests s’appuient sur la réalisation de composants hyperfréquences sur des substrats céramique plats. Le troisième chapitre est consacré à la métallisation sélective par AJP d’objets 3D céramique réalisés par stéréolithographie. Plus particulièrement, ces différents tests aideront à terme à pouvoir métalliser sélectivement des filtres volumiques en céramique fonctionnant aux fréquences millimétriques. Le quatrième chapitre concerne la conception, l’étude et la mise en oeuvre de nouveaux types de composants hybrides et autres interconnexions entièrement imprimables par AJP. L’approche de ce travail est originale par l’utilisation d’une technologie additive innovante de métallisation sélective et son applications sur les composants passifs hyperfréquencesThis thesis work is focused on the development of the Aerosol Jet printing (AJP) technology to produce microwave components in the millimeter frequency band and to address 3D component integration issues. The first chapter is devoted to a bibliographic study to compare the different additive technologies available on the market in order to position the AJP in relation to the state of the art. The second chapter is dedicated to the selection and characterization of metallic and dielectric materials that can be printed by AJP. These various tests lead to the production of microwave and millimeter waves components on flat ceramic substrates. The third chapter is devoted to the selective metallization by AJP of 3D ceramic objects produced by stereolithography. More specifically, the various tests will eventually allow ceramic volumetric filters operating at millimeter waves to be selectively metallized. The fourth chapter concerns the design, study and implementation of new types of hybrid components and interconnects that can be fully printed by AJP. This work is original through the use of an innovative additive selective metallization technology applied to microwave and millimeter wave passive components
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Larique, Emmanuel. "Développement d'une approche hybride couplant des simulateurs électromagnétique et circuit pour la modélisation de composants microondes actifs". Limoges, 2000. http://www.theses.fr/2000LIMO0011.
Texto completo da fonteResumo:
La tendance actuelle du developpement de circuits hyperfrequences s'oriente vers la conception de dispositifs a frequence de travail elevee, possedant des dimensions reduites et respectant des exigences de reproductibilite (limitations des reglages). Cependant, cette miniaturisation des systemes microondes genere des effets parasites, lies par exemple aux couplages electromagnetiques entre elements, aux resonances de boitier ou au rayonnement au niveau des connexions. Les outils de cao doivent donc s'adapter aujourd'hui a des evolutions afin de realiser des simulations precises de ces nouveaux circuits tout en conservant leur fiabilite et leur souplesse d'utilisation. Dans ce cadre, ce memoire de these presente une approche hybride couplant des simulateurs electromagnetique et circuit pour la modelisation de composants actifs microondes. Cette methode a ete plus particulierement appliquee a l'analyse de transistors a effet de champ multidoigt. En utilisant un logiciel electromagnetique, il est possible de caracteriser rigoureusement les couplages et rayonnements electromagnetiques intervenant au niveau de la partie extrinseque du composant. Grace a une technique utilisant des acces localises repartis entre et le long des electrodes, nous pouvons rapporter un schema equivalent lineaire ou non lineaire caracterisant la partie active du transistor afin d'obtenir la reponse globale. Cette approche permet de modeliser un transistor de reference, de predire le comportement de composants actifs appartenant a la meme filiere, mais aussi d'effectuer la synthese de nouveaux dispositifs. Les resultats obtenus pour des transistors de type mesfet et hemt, ainsi que pour des structures plus complexes a plusieurs transistors, ont permis de valider cette methode.
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Khoder, Khaled. "Optimisation de composants hyperfréquences par la technique des plans à surfaces de réponses". Limoges, 2011. http://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/a926d925-ee5e-4535-97ce-f942727d1b59/blobholder:0/2011LIMO4039.pdf.
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Ces travaux de thèse portent sur l'application de la méthode des plans à surfaces de réponses à l'optimisation de composants hyperfréquences. Ces composants sont perçus comme des boîtes noires recevant des paramètres d'entrées et fournissant des grandeurs de sortie. Le lien entre les entrées (facteurs) et les sorties (réponses) est décrit par un polynôme obtenu après une étude statistique. Cette dernière est conduite conformément à la méthode des plans à surfaces de réponses. Nous effectuons les analyses mathématiques et statistiques nécessaires afin de valider les modèles polynomiaux utilisés puis une optimisation multicritère qui consiste à transformer toutes les réponses en fonction de désirabilité individuelle. Une fonction de désirabilité globale, définie à partir de ces fonctions de désirabilités individuelles associées aux divers objectifs, doit ensuite être maximisée. L'utilisation d'un algorithme de minimisation (BFGS) à partir des modèles donnés par les plans d'expériences, a permis d'obtenir un grand nombre de minima locaux grâce au domaine restreint des paramètres d'entrée permettant d'identifier une solution de grande qualité. En présence de corrélations entre les facteurs d'entrée, il est impossible d'appliquer un plan classique pour résoudre un problème d'optimisation, la géométrie du domaine expérimental perd sa régularité, les plans optimaux sont alors utilisés. Nous étudions dans la dernière partie de cette thèse, les critères sur lesquels nous nous sommes appuyés pour choisir le plan optimal que nous illustrons par des exemples d'optimisation de deux types de résonateursThis work focuses on the application of the response surface methodology to optimize microwave components. Components are seen as black boxes receiving input parameters and providing outputs. The relationship between the inputs (factors) and outputs (responses) is described by a polynomial obtained by means of a statistical study. This last one is conducted in accordance with the responses surfaces methodology. We make the required mathematical and statistical analyses to validate the polynomial models used and then a multicriteria optimization which consists in transforming all the responses in individual desirability functions. An overall desirability function defined from these individual desirability functions associated with various objectives, must be then maximized. The use of a minimization algorithm (BFGS) from the models provided by the designs of experiments yielded a large number of local minima with restricted domain of input factors to identify a solution of high quality. When there are correlations between factors, it is impossible to implement a classic design to solve an optimization problem, the geometry of the experimental filed loses its regularity, optimal designs must be used. We study in the latter part of this thesis the criteria on which we based to build an optimal design illustrated by examples of optimization of two kinds of resonators
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Cathebras, Gyslaine. "Appareil automatique de mesure de bruit dans la gamme 5 Mhz-800 Mhz, géré par microordinateur (IBM PC)". Montpellier 2, 1989. http://www.theses.fr/1989MON20072.
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Apres un rappel des differentes methodes de mesure de bruit de fond, en particulier dans le domaine des hyperfrequences, nous presentons le principe theorique d'un appareil automatique de mesure de bruit dans la gamme 5 mhz-800 mhz, en montrant l'avantage d'un systeme a double changement de frequence. Par la suite, nous etudions la structure de l'analyseur, en exposant les diverses fonctions et detaillons l'automatisme par microprocesseur et la gestion par microordinateur exterieur. En dernier lieu, nous presentons divers resultats experimentaux
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Derycke, Alain. "Etudes théoriques et expérimentales des modules préaccordés radiaux : application à l'intégration des composants en ondes millimétriques". Lille 1, 1986. http://www.theses.fr/1986LIL10090.
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La montée en fréquence pose des problèmes pour la réalisation de sources de puissance. Proposition d'une solution pour la réalisation des oscillateurs diodes impatt ou diodes gunn, utilisant des modules préaccordées qui consistent à réaliser une structure radiale de diélectrique métallisé autour du composant actif. Cette structure joue le double rôle de boîtier d'encapsulation et de circuit d'adaptation. Oscillateurs commandes en tension et additionneurs de puissance
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Khalfallaoui, Abderrazek. "Dépôt par voie sol-gel de films ferroélectriques : caractérisation à large gamme de fréquences et réalisation de composants microondes accordables". Littoral, 2010. http://www.theses.fr/2010DUNK0288.
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Ce travail s’inscrit dans le contexte des matériaux ferroélectriques sous forme de couche mince et leurs applications aux dispositifs accordables en microondes. Après une présentation du matériau BaxSr1-xTiO3 (BST) et un état de l’art des dispositifs accordables, nous présentons l’étape de l’élaboration du film BST par voie sol-gel. Les films sont déposés sur substrats silicium/platine et saphir. Des caractérisations physiques (DRX, MEB et AFM) et diélectriques sont ensuite présentées pour un film BST non dopé. Dans le but d’améliorer les propriétés diélectriques du BST, une étude en fonction de taux de baryum et de différents dopages est menée. Cette étude nous a permis dans un premier temps de choisir la composition la mieux adaptée à notre application à savoir Ba0. 5Sr0. 5TiO3 (BST50/50) qui est dans l’état paraélectrique à l’ambiante. Ensuite des dopants sont introduits avec cette composition. L’ajout de magnésium a pour effet de réduire la tangente de pertes diélectrique jusqu'à 0. 7% à 1 MHz. Par contre le potassium permet d’améliorer l’accordabilité par rapport au film Ba0. 5Sr0. 5TiO3 (BST) non dopé. L’intégration de ces films BST dans des structures microondes nécessite de mettre en évidence ces potentialités aux très hautes fréquences. A cet effet, des capacités de type interdigitées (CID) ont été réalisées sur un film Ba0. 5Sr0. 5TiO3(BST50/50) non dopé. Nous avons effectué des mesures en fonction de l’espacement entre doigts de la CID dans une gamme de fréquence allant de 1 à 30GHz. Il s’est avéré que l’espacement entre doigts a un impact prépondérant sur les caractéristiques diélectriques de la CID déposée sur BST. Enfin, des circuits déphaseurs analogiques ont été conçus et caractérisés. Nous avons effectué des modifications dans la conception des déphaseurs tels que l’élimination des « taper » d’accès et le remplacement de la capacité variable de type CID par des capacités de type ligne en vis-à-vis. En termes de déphasage, nous avons réussi à obtenir un déphasage de 45° en appliquant une tension faible de 7. 5 volts à 40 GHz. Les performances obtenues montrent les potentialités des films minces ferroélectriques de BST en microonde en vue de réaliser des composants accordables en fréquenceThis work is in the context of ferroelectrics thin film and their application in tunable microwave devices. After a presentation of the material BaSrTiO3 (BST) and a state of the art of tunable devices, we present the development stage of the film BST sol-gel process. BST thin films with various dopants were grown by sol-gel method on platinized silicon and Saphir substrates. Their dielectric properties were investigated at low frequency (less than 1 MHz) on silicon with parallel-plate capacitors and at high frequency (up to 30 GHz) with interdigitated capacitors on sapphir substrate. The results depends on the nature of the dopant and show the addition of magnesium to reduce the dielectric loss tangent up 0. 7% at 1MHz. On the other hand, potassium is a good candidate as dopant of BST thin film to improve the tunability compared to undoped BST film. Then we investigate the possibility to integrate ferroelectric thin films in microwave devices. The BST50/50 thin films deposited on sapphire have been investigated using interdigitated capacitances (IDC). We performed measurements as a function of the spacing between fingers of the IDC in a frequency rnge from 1 to 30GHz. It turned out that the spacing between fingers has a major impact on the dielectric properties of BST deposited on IDC. Finally, analogue phase shifter circuits were realized and characterized. In terms of phase, we managed to obtain a phase shift of 45° by applying a low voltage of 7. 5 volts to 40 GHz. The performances obtained show the potential of ferroelectric thin films of BST in microwave in light of achieving tunable frequency components
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Mahdi, Najib. "Développement d’une bibliothèque de techniques d’optimisation de formes pour la conception assistée par ordinateur de composants et de circuits hyperfréquences". Limoges, 2012. http://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/9f7aec06-87a8-41f9-8fb8-8abb610f0ddf/blobholder:0/2012LIMO4043.pdf.
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Les travaux de recherche présentés dans ce manuscrit concernent la conception assistée par ordinateur des composants et circuits hyperfréquences, et plus précisément le développement de techniques d’optimisation de formes. Les techniques d’optimisation de formes permettent de déterminer des solutions à un problème électromagnétique donné en optimisant la forme d’un dispositif hyperfréquence (la distribution de métal sur un substrat en 2D ou la distribution de matériau diélectrique en 3D) par rapport à des spécifications électriques. Dans cette optique, les travaux de cette thèse appliquent différentes techniques regroupées dans une bibliothèque d’outils d’optimisation de formes généraliste à la conception électromagnétique de dispositifs hyperfréquences. Ces techniques locales et globales sont applicables à une variété de composants et de circuits pour atteindre des performances non accessibles aujourd’hui au moyen des méthodes classiquement employées. L’intérêt de cette bibliothèque réside dans le fait qu’elle permet de coupler des techniques d’optimisation portant sur les dimensions de la structure, sur sa forme et/ou sur sa topologie. La bibliothèque élaborée est utilisée pour l’optimisation de filtres hyperfréquences utilisés dans les satellites de télécommunicationsThe work presented in this manuscript aims to develop a library of structural optimization techniques for advanced computer aided design (CAD) of microwave components and circuits. Structural optimization techniques allow establishing a solution for a given electromagnetic (EM) problem optimizing the shape and the topology of microwave devices (the metal distribution (2D) on a substrate or the dielectric material distribution in 3D) according to electric specifications. In the framework of this thesis, different local and global structural optimization techniques are combined into a library for the design of microwave devices. These techniques are applicable to a variety of microwave components and circuits in order to attain an optimized performance compared to a conventional method. The novelty of this library is to combine several techniques for optimizing the structure dimensions, its shape and/or its topology. The elaborated library is applied to the design of microwave filters for telecommunication satellites
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Pottrain, Alexandre. "Caractérisation non linéaire des composants silicium jusque 220 GHz". Thesis, Lille 1, 2012. http://www.theses.fr/2012LIL10186.
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De nombreuses applications ont émergées ses dernières années pour les gammes de fréquences millimétriques (le radar, l’imagerie, les communications inter-satellitaire ou à faible distance/haut débits,…). Pour ce type d’applications, le silicium est longtemps resté en retrait, du fait de ses performances limitées par rapport aux composants III-V. Dans le contexte du projet Européen DotFive, plusieurs entreprises et laboratoires (STMicroelectronics, Infineon, IMEC, IHP, Dresden University,….) ont pour ambition la production de composants en technologie silicium proposant des fréquences maximales supérieures à 0.5 THz d’ici à 2013. Dans ce contexte STMicroelectronics a récemment publié des résultats sur des composants montrant une fréquence FMAX> 400 GHz, l’état de l’art se situant aujourd’hui à 0.5 THz (toujours dans le contexte du projet DotFive). Le silicium semble donc aujourd’hui en bonne voie pour rattraper son retard et répondre aux besoins pour les applications millimétriques. L’intérêt du Silicium étant principalement de pouvoir proposer des applications grand public, bas coût et de pouvoir intégrer les fonctions digitales et RF sur une même puce. Toutefois, les performances de cette technologie, notamment dans le domaine du non linéaire sont peu connue en gamme millimétrique. Pour pouvoir étudier ces performances, il est nécessaire d’avoir les bancs de mesures en gamme millimétrique. L’I.E.M.N. et STMicroelectronics n’étant équipés dans le domaine non linéaire que jusque 40 GHz (18 GHz pour STMicroelectronics). La problématique de cette thèse consistera donc à repousser les limites de la mesure de puissance jusqu’à 200 GHz.D’abord, un banc de mesure load-pull en bande W (75 GHz-110 GHz) sera mis en place. L’extraction du paramètre S11 en non linéaire permettra d’obtenir une très bonne précision du banc. Du fait de l’indisponibilité de tuners précis et offrant une bonne répétabilité en bande G (140 GHz-220 GHz) et des pertes importantes des sondes dans cette même bande de fréquence, l’utilisation de tuners intégrés sera envisagée, permettant ainsi de générer de forts coefficients de réflexion en sortie du dispositif. Ces tuners d’impédance devront répondre à un cahier des charge définit en terme de couverture et de linéarité. De plus, la difficulté de trouver des systèmes de mesure de puissance rapide et précis dans cette bande de fréquence nous amènera à développer un prototype de détection en utilisant une technologie III-V. Puis, l’ensemble des bancs étant mis en place, les performances des composants seront étudiées et les principales limitations physiques (thermique, ionisation,…) intervenant sur la puissance seront évaluées grâce à des mesures allant du DC jusque 200 GHz. Nous verrons que cette technologie offre une densité de puissance très intéressante et permettra ainsi de répondre à de nombreuses applications. C’est travaux de thèse sont réalisés dans le cadre d’une thèse CIFRE avec l’IEMN et STMicroelectronicsMany applications are emerging at millimeter wave frequencies (radar, imaging, satellite or point to point communications). The ‘DotFive’ project gather industries and laboratories working in microelectronics field (STMicroelectronics, Infineon, IMEC, IHP, Dresden University,.) with the aim to product silicon devices with fMAX>500 GHz for year 2013. In this context, STMicroelectronics recently published results on SiGe HBT showing fMAX>400 GHz. The state of the art in this field is 0.5 THz (Dotfive). Thanks to these high performances, silicon technology seems to be a good challenger for millimeter wave applications. Main advantages of this technology are its ability to propose low cost production and the capability to integrate digital and radiofrequency applications on a single chip. However, non linear performances of the silicon technology have never been studied at millimeter wave frequencies. To this aim, non linear test bench are needed. Before this PhD, I.E.M.N. and STMicroelectronics were limited to 40 GHz. Thus, the goal of this thesis focus on the development of load pull test bench up to 220 GHz. First a W band (75 GHz-110 GHz) load pull test bench has been developed. The main innovation is the ability to extract non linear S11 parameter, in order to obtain an extremely high precision. Then, a G band load pull test bench has been developed with integrated impedance tuner for load impedance variation. The use of integrated impedance tuner was justified by unavailability of external tuner and the high probe losses at these frequencies. The designed integrated tuners have to respect fixed specifications for covered smith chart area and linearity. Due to the difficulty to find fast power measurement devices, we also developed a diode detector on III-V technology.These previously developed test bench allow studies on non linear behavior of CMOS and BiCMOS devices and on the mains physical effects (thermal effect, breakdown,…) which limit power performances from DC to 200 GHz. We will see that BiCMOS technology offer state of the art power density measured at 94 GHz. Finally, integration of a complete load pull test bench on silicon wafer is envisaged. This work have been done for the common laboratory I.E.M.N./STMicroelectronics
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Derozier, Dominique. "Spectroscopie millimétrique de composants polaires des atmosphères planétaires : déterminations expérimentale et théorique de la dépendance en température de la relaxation collisionnelle". Lille 1, 1987. http://www.theses.fr/1987LIL10004.
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Vandenbrouck, Simon. "Composants plasmoniques à base d’hétérojonction AlGaN/GaN pour les applications terahertz". Thesis, Lille 1, 2009. http://www.theses.fr/2009LIL10165/document.
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Les travaux traitent la détection et la génération d’ondes TeraHertz dans les hétérojonctions AlGaN/GaN à l’aide des ondes de plasma. Après avoir décrit la nature d’un plasma et calculé les paramètres de base, soit la fréquence plasma, la théorie de Dyakonov-Shur est présentée en détails. Dans un souci de mieux comprendre les mécanismes d’interaction des ondes plasma et de l’onde électromagnétique, nous étudions des structures simplifiées. Celles-ci sont constituées d’un guide à onde de plasma. Nous présentons des mesures en transmission des guides en régime THz réalisées à l’aide d’un banc de mesure employant un laser à impulsion ultra courte femtoseconde. Cette étude a montré qu’à température ambiante, la nature amortie des ondes de plasma rend leur mise en évidence délicate. Le modèle montre qu’à 77K ces ondes de plasma sont beaucoup moins amorties et devraient pouvoir être mise en évidence. Enfin des transistors à effet de champ à base de nanofils de GaN ont été fabriqués. Cette étude est le fruit d’une collaboration entre le laboratoire IEMN et celui de Charles Lieber à Harvard, qui a joué un rôle pionnier en matière de nanofils de GaN réalisés par MOCVD. Une description détaillée des méthodes de fabrication des transistors à base de fils de GaN est réalisée. Ces travaux ont démontrés pour la première fois les potentialités de ce type de nanofils pour le futur. Une large part de ces travaux a consisté en la description de la méthodologie adoptée pour mesurer en régime hyperfréquence les propriétés des transistors fabriqués. La conclusion de cette étude est que les propriétés extrinsèques dominent le fonctionnement des transistors, au détriment de leurs propriétés intrinsèques. Des méthodes d’analyse permettant d’extraire les paramètres intrinsèques ont ainsi été développées, ce qui a permis de démontrer que ces transistors possèdent une fréquence de coupure en puissance de 12 GHzThis work studies the TeraHertz detection and generation thanks to plasma wave oscillation in AlGaN/GaN quantum well. After describing the nature of a plasma, we calculate the plasma resonant frequency and introduce the Dyakonov-Shur theory. For a more comprehensive purpose we introduce a simplified structure compared to microwave transistors, as a plasmonic wave guide. The aim of this structure is to study the interaction between the plasma wave and the electromagnetic one. We show in this report transmission measurement of this structure in THz regime thanks to a measurement set up based on a femtoseconde laser. This study shows that at room temperature, the plasma wave is over dumped which make them critical for measurement. The model developed in this work shows that plasma wave oscillation could be more easily characterized at 77K. Finally field effect transistors based on GaN nanowires have been processed. This study result of the collaboration between IEMN laboratory and Charles Lieber research group based at Harvard University. This work has demonstrated for the first time the potentiality of such a kind of nanowire for future applications. We show in this report how the transfer between growth substrate and the dedicated one for device processing has been handled. The aim of this work was to process transistors based on nanowires for microwave applications. The conclusion of this work shows that extrinsic parameters of those transistors are huge compared to nanowires intrinsic ones. Therefore an innovative deembedding method has been developed for intrinsic parameters extraction. We show 12 GHz maximum available gain cut-off frequency which makes this result as the state of the art
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Tamen, Beaudouin. "Modélisation du bruit dans les composants en régime de fonctionnement grand signal : application à la conception de circuits intégrés non linéaires faible bruit pour les télécommunications". Lille 1, 2000. http://www.theses.fr/2000LIL10102.
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Un recepteur de telecommunications modernes est compose de circuits non lineaires fondamentaux tels que le melangeur ou l'oscillateur qui alimente ce dernier. Pour la gestion des spectres d'informations vehiculees, des modulations vectorielles de plus en plus complexes sont utilisees, et les specifications en bruit de ces circuits sont de plus en plus contraignantes, tant pour le niveau de bruit de phase des sources micro-ondes utilisees que pour le facteur de bruit du melangeur. Pour repondre a ces exigences, il faut disposer de modeles de bruit precis de composants fonctionnant en regime grand signal, avant de pouvoir proceder a la phase de conception des circuits faible bruit. C'est pour repondre a ces objectifs qu'ont ete developpes les travaux presentes dans cette these de doctorat d'universite. Le premier chapitre de ce memoire traite de la methode generale d'analyse du bruit de composants en regime de fonctionnement grand signal (operant dans un oscillateur ou un melangeur). Le deuxieme chapitre presente l'elaboration d'un modele de bruit pour melangeurs a tecs base sur le formalisme des matrices de conversion et de deux temperatures equivalentes de bruit. Il est montre en particulier que les performances en bruit ultimes de melangeurs a tec chauds sont correlees a celles des composants utilises en amplification faible bruit (regime lineaire). Dans le troisieme chapitre, une conception de melangeurs actifs orientes faible bruit en technologie mmic est presentee. La caracterisation des circuits a permis de valider, par retro-simulation, le modele de bruit pour melangeurs a tecs. Les quatrieme et cinquieme chapitres sont essentiellement devolus a la modelisation du spectre de bruit d'oscillateur micro-onde.
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Abessolo, Bidzo Dolphin. "Méthodologies de test pour la caractérisation radiofréquence et hyperfréquence de composants microélectroniques avancés et systèmes intégrés en vue de leur modélisation et du contrôle non destructif". Caen, 2007. http://www.theses.fr/2007CAEN2038.
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Ce mémoire de thèse est consacré à l’étude des méthodologies de test pour la caractérisation radiofréquence et hyperfréquence de composants microélectroniques et des systèmes intégrés. Traditionnellement, cette caractérisation s’effectue dans le domaine fréquentiel. Ce manuscrit met en évidence les atouts certains du domaine temporel bien souvent négligé. La première partie de ce document passe en revue les diverses techniques de calibrage et de suppression des éléments parasites pour la caractérisation RF sous pointes. Dans la deuxième partie, l’utilisation de la réflectométrie dans le domaine temporel (TDR) y est développée. Après un bref rappel du principe de la TDR, cette technique de caractérisation non destructive est appliquée avec succès à la détection, l’identification et la localisation de défaillances électriques dans des boîtiers complexes de circuits intégrés encapsulés ; la vérification et l’amélioration de l’intégrité du signal dans des cartes électroniques y sont également étudiées. Une approche originale de caractérisation RF, le fenêtrage dans le domaine temporel, y est également présentée. Cette méthodologie de test RF utilise les potentialités des analyseurs de réseau vectoriel modernes d’une part, et la transformée en Z d’autre part, afin de fournir des résultats dans le domaine fréquentiel après la suppression d’éléments parasites par fenêtrage dans le domaine temporel. Enfin, la dernière partie de cette thèse traite de la caractérisation RF en vue d’extraire des modèles équivalents d’éléments passifs. Cette étude montre que l’amélioration des résultats nécessite la mise en place de structures de test adaptées par des simulations électromagnétiquesThis PhD dissertation is devoted to the study of test methodologies for RF and microwave characterization of microelectronics components and integrated circuits. Traditionally, this type of characterization is performed in the frequency domain. This manuscript highlights that time domain analysis should not be kept away from RF characterization flow. The first part of this paper reviews various calibration techniques and de-embedding methods for on-wafer RF and microwave characterization. In the second part, the use of time domain reflectometry (TDR) is developed. After a brief recall of TDR principle, this non-destructive testing methodology is successfully applied to detect, to identify and to localize electrical failures in complex integrated circuits packages. Then TDR is use to solve signal integrity problems in printed circuit boards (PCBs). A novel RF characterization approach, time domain gating (TDG) is also presented. Digital signal processing (DSP) permits convenient implementation of the Fast Fourier Transform (FFT) known as the chirp Z Transform in modern vector network analyzers. Thus, S-parameters parasitic elements are removed after applying the best adapted time domain gate to raw data and converting back to frequency domain. Finally, the last part of this thesis deals with RF characterization with the aim to extract RF models of passive devices. This study shows that test structures have a great impact on the measurements of an intrinsic device under test (DUT) even after de-embedding, so that to match test structures and improve their optimization, prior electromagnetic simulations are necessary. The measurements are in good agreement with simulations
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Bary, Laurent. "Caractérisation et modélisation du bruit basse fréquence de composants bipolaires micro-ondes : application à la conception d'oscillateurs à faible bruit de phase". Toulouse 3, 2001. http://www.theses.fr/2001TOU30204.
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Thouvenin, Nicolas. "Études des potentialités des composants à base de nitrure de gallium pour des applications mélangeurs à large bande de fréquence". Thesis, Lille 1, 2010. http://www.theses.fr/2010LIL10105/document.
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Les nouveaux systèmes de télécommunication nécessitent des bandes de fréquence de plus en plus larges et de plus en plus élevées. La fonction de base de ces systèmes étant la transposition de fréquence, l'amélioration des performances des mélangeurs est un critère sans cesse recherché. Pour cela, l’utilisation de nouvelles technologies émergentes et prometteuses est envisagée. Liés à leurs performances en termes de fréquence et de puissance, les transistors GaN suscitent un intérêt pour des applications de mélange. La première partie de ce travail énonce le potentiel de la filière GaN pour des applications hyperfréquences. Les différentes caractéristiques et architectures sont décrites en se focalisant sur des topologies optimales concernant les mélangeurs à base de transistors FET utilisés par la suite. La suite de ce travail présente l’étude de la modélisation électrique des transistors HEMT. La technique de modélisation est tout d’abord présentée puis illustrée à l’aide de deux composants GaN et d’un composant GaAs. Après comparaison mesures/simulations, la modélisation est validée à l’aide de mesures grands signaux.La dernière partie présente les éléments externes aux transistors nécessaires pour la conception de circuits de mélange. A l’aide des techniques de caractérisation développées de mélangeur, l’ensemble des prototypes de mélangeurs « froid » et « chaud » à base de transistors GaN et GaAs ont été mesurés afin de mettre en évidence les potentialités des mélangeurs GaN pour différentes architectures et d’en déterminer les performances face à des circuits de topologie identique à base de transistor GaAsTelecommunication systems require wider and higher frequency bands. The basic function of these systems is the frequency transposition and so improved mixer performance is a criterion constantly sought. For this, the use of new emerging and promising technologies is considered. Related to their performance in terms of frequency and power GaN transistors generate interest for mixing applications. The first part of this work establishes the potential of the GaN sector for microwave applications. The various features and architectures are described focusing on optimal topologies for mixers based FETs transistors used thereafter. Then, this work presents the study of non linear electrical modeling of HEMT transistor. The modeling technique is first presented and then illustrated using GaN and GaAs components. After comparing measurements/simulations, modeling is validated using large-signal measurements. The final section presents the externals elements to the transistors required for circuit design of mixer. Using the mixer characterization techniques developed during this Phd, all prototypes mixers "cold" and "hot" based on GaN and GaAs transistors have been measured in order to highlight the potential of GaN mixers for different architectures compare to the same topologies based on GaAs transistor
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Foulonneau, Bertrand. "Mise au point d'un laboratoire de mesure de l'indice d'affaiblissement électromagnétique en champ diffus de composants du bâtiment". Limoges, 1996. http://www.theses.fr/1996LIMO0019.
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Ce travail presente le developpement et la validation d'un laboratoire permettant la mesure de l'indice d'affaiblissement electromagnetique global de composants du batiment. Le composant sous test est place dans la paroi separatrice entre deux salles reverberantes et est ainsi eclaire par un champ diffus. Cette nouvelle technique a necessite l'etude theorique des champs diffus et la mise au point de methodes de mesure pour estimer la valeur moyenne du champ dans la salle et l'absorption des salles. La comparaison des indices d'affaiblissements theoriques et mesures pour des grilles metalliques a permis de valider ce laboratoire. Le domaine de validite du laboratoire se situe dans la bande de frequence 400 mhz-20 ghz pour des mesures d'indices allant de 5 a 60 db
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Salzenstein, Patrice. "Technologie des composants à hétérostructures pour les têtes de réception par satellite aux longueurs d'ondes millimétriques". Phd thesis, Université des Sciences et Technologie de Lille - Lille I, 1996. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00077055.
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Ce travail de thèse porte sur la conception, la fabrication et la caractérisation de composants non linéaires à hétérostructures d'une part, et de guides de propagation coplanaires sur membrane d'autre part.Pour les dispositifs actifs, le composant développé est une hétérostructure à simple barrière qui présente des non-linéarités en capacité extrêmement marquées utilisables dans les multiplicateurs de fréquences. Par rapport aux dispositifs Schottky varactors conventionnels, les hétérostructures permettent de tirer parti de propriétés de symétrie et d'optimiser et d'optimiser au mieux les caractéristiques des courants de déplacement et de conduction. En pratique, les composants sont fabriqués à partir de multiples hétérostructures épitaxiées par jets moléculaires sur substrat InP mettant en jeu des techniques d'intégration monolithiques. Plusieurs séries d'échantillons ont été fabriquées avec pour les dernières structures des résultats à l'état de l'art, notamment avec la possibilité de moduler la capacité dans un rapport 5 en tenue en tension de plus de 6 Volt favorable aux applications de puissance. dans cette optique, nous démontrons par ailleurs la possibilité d'intégrer verticalement plusieurs composants sur une même épitaxie.
Pour les structures passives, elles sont constituées de lignes coplanaires déposées sur membrane de polyimide ou de nitrure de silicium. Dans ces conditions le milieu de propagation peut se comparer à l'air avec une permittivité effective très proche de celle obtenue dans l'espace libre. De telles structures ont été fabriquées en utilisant des technologies de micro-usinage de l'Arséniure de Gallium. Les résultats des caractérisations hyperfréquences sont conformes aux prédictions théoriques, avec la propagation faible perte de l'énergie électromagnétique sans dispersion dans une très large bande de fréquence. Ces études sont ensuite étendues à la conception de structures de filtrage aux fréquences millimétriques, notamment à 250 GHz.
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Bouyge, David. "Systèmes lasers impulsionnels compacts et dispositifs hyperfréquences accordables basés sur l'intégration de composants MEMS". Limoges, 2007. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/ac1d8e2a-01a5-4522-a2a7-f571790878dc/blobholder:0/2007LIMO4054.pdf.
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Malgré le grand intérêt suscité par l’intégration de composants opto-électro-mécaniques (MOEMS) dans des systèmes optiques peu d’expérimentations concernant leur capacité à produire des impulsions optiques brèves sont développées. C’est donc dans cette direction que nous avons orienté nos travaux. Ce manuscrit dresse tout d’abord l’état de l’art sur les composants MOEMS puis présente les divers modes de fonctionnement des systèmes lasers impulsionnels. Le développement des MOEMS est exposé à travers les étapes de conception, d’optimisation du procédé de fabrication et de caractérisation. Nous démontrons ensuite le déclenchement actif de lasers à fibre basés sur l’intégration active de MOEMS. Nous présentons la réalisation d’un système laser multilongueur d’onde qui exploite l’achromaticité des micromiroirs pour la génération de radiations accordables dans le spectre visible. Enfin, nous étudions le développement de filtres réjecteurs de bande multipôles accordablesIn spite of the large interest provoked by the integration of Micro-Opto-Electro-Mechanical-System (MOEMS) in optic systems, not enough experimentation concerning their capacity to produce short optic impulsions is developed. It is therefore in this direction that we orientated our jobs. First, this manuscript raises the state of art on MOEMS micro-mirrors and then introduces various kinds of pulsed laser systems regimes. The development of MOEMS is displayed across stages of conception, optimization of technology and characterization. We demonstrate a simple technique to produce active Q-switching in various types of fiber amplifiers by active integration MOEMS. We present the realization of a multiwavelength laser system which exploits the achromaticity of micro-mirrors for the generation of tunable radiations in the visible spectre. Finally, we study the development of tunable multipole reject band filters
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Coupat, Jean-Marc. "Synthèse expérimentale d'impédances par la technique de la charge active : application à la conception d'un système de caractérisation de composants microondes de puissance fortement désadaptés". Limoges, 1994. http://www.theses.fr/1994LIMO0026.
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La realisation d'un systeme de caracterisation experimentale de transistors microondes de puissance fortement desadaptes constitue l'objet de cette these. Les impedances de charge des composants sous test sont synthetises electroniquement et se repartissent naturellement dans la zone de fonctionnement optimal du composant (puissance ajoutee maximum, rendement en puissance ajoutee maximum,). En outre, les risques de deterioration du transistor sont tres largement diminues. La caracterisation du dispositif non lineaire est precise, fiable, rapide et la methodologie mise en uvre est independante de la frequence de travail, des conditions de polarisation, de la nature du composant (mesfet, hfet, hemt, mosfet, hbt,), des impedances d'entree et de sortie et des niveaux de puissance de sortie. Ce systeme presente est bien approprie au developpement d'un banc de caracterisation experimentale fort signal de type multiharmonique
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Gribaldo, Sébastien. "Modélisation non-linéaire et en bruit de composants micro-ondes pour applications à faible bruit de phase". Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00339514.
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Cette thèse présente tout d'abord le travail effectué sur la modélisation non-linéaire et en bruit d'amplificateurs micro-ondes appliquée à la conception d'oscillateurs à très haute pureté spectrale. Les composants actifs faisant l'objet d'une caractérisation en bruit en régime nonlin éaire et d'une optimisation en bruit de phase, sont des transistors SiGe. Le but de ce travail est principalement de comprendre comment modéliser le bruit dans ces transistors en fonctionnement non-linéaire afin de calculer de fa¸con précise le niveau de bruit de phase des amplificateurs utilisés dans une boucle d'oscillation. Cette modélisation fine nous permet de concevoir un amplificateur en bande X présentant une performance en bruit de phase très intéressante pour une application d'oscillateur. De plus, la topologie utilisée pour cet amplificateur est des plus simples car n'utilisant que deux transistors en cascade. Nous obtenons ainsi un très bon compromis gain/bruit de phase. Un autre problème concerne l'application de ces mêmes techniques de caractérisation et de modélisation aux résonateurs FBAR et SMR. Ces résonateurs sont utilisés depuis peu pour la réalisation de sources hyperfréquences intégrées de grande qualité. Ils apportent cependant leur propre contribution de bruit au système, et doivent faire l'objet d'une approche de modélisation non-linéaire et en bruit. Ce manuscrit de thèse présente tout d'abord les différentes techniques de mesure de bruit des composants actifs, qu'il s'agisse de transistors ou encore de résonateurs intégrés. Il décrit ensuite des techniques de modélisation de composants en régime non-linéaire, incluant les sources de bruit. La conception et l'optimisation d'un amplificateur à faible bruit de phase est ensuite détaillée. Cet amplificateur en technologie hybride présente une excellente performance en bruit de phase pour une consommation réduite. Enfin, les techniques de mesures et de modélisation précédemment décrites sont appliquées aux résonat eurs SMR et FBAR afin d'extraire leur contributions en bruit, ainsi qu'un modèle non-linéaire et en bruit de ces composants. Ce travail démontre ainsi la faisabilité d'une modélisation fine du bruit en régime nonlin éaire. Celle-ci peut être très utile pour concevoir et optimiser des circuits destinés à être intégrés dans des sources stables ou ultrastables, que ce soit pour des applications tempsfr équence pour lesquelles une très haute pureté spectrale est nécessaire, ou pour des applications MMIC où la pureté spectrale et le fort niveau d'intégration doivent être obtenu simultanément.
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Hidalgo, Hervé. "Dépôt chimique en phase vapeur de couches minces d'alumine dans une post-décharge micro-onde". Limoges, 2003. http://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/5bf66218-3817-4018-89e7-b6e3ca4d72a0/blobholder:0/2003LIMO0056.pdf.
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Des couches minces d'alumine sont réalisées sur des substrats de silicium par dépôt chimique en phase vapeur à partir de TriMethylAluminium (TMA), introduit dans la post-décharge d'un plasma micro-onde d'oxygène. Les films colonnaires et sur-stœchiométriques en oxygène présentent un taux d'hydrogène compris entre 4 et 25 %at. Stabilisant l'alumine gamma à l'échelle nanométrique. Une interphase amorphe de 5 nm d'épaisseur est détectée à l'interface substrat/dépôt. L'étude paramétrique montre qu'un abaissement de pression, une augmentation de polarisation RF et de température du porte-substrat améliorent la qualité des films. Les corrélations entre la composition en espèces radiatives de la phase gazeuse et les propriétés des films sont complexes. Des outils statistiques ont été utilisés en vue de l'optimisation du procédé. Le rôle des paramètres les plus importants (pression, polarisation, température, distance injecteur/substrat) sur les propriétés des films est étudié par un plan d'expériences de surfaces de réponses. Enfin, la recherche de traceurs de qualité dans la phase gazeuse a été conduite par analyses en composantes principalesAlumina thin films were deposited on silicon substrate by chemical vapor deposition using an organometallic precursor (trimethylaluminium) introduced in the afterglow of oxygen microwave plasma. Columnar and oxygen over-stoichiometric films presented hydrogen content between 4 and 25 at. % which stabilized gamma alumina at the nanometric scale. An amorphous interphase (5 nm-thick) was detected at the substrate/coating interface. Parametrical study pointed out that lower pressure, higher substrate-holder RF bias and elevated substrate temperature improved the film quality. Correlations between the gas phase composition in radiative species and films properties were complex. Statistical tools were used in order to optimize the process. The influence of the most significant parameters (pressure, RF bias, temperature, substrate/injector distance) on the film properties was studied by mean of a response surface design of experiments. Finally, principal component analyses were conducted to identify quality markers in the gaseous phase
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Chang, Christophe. "Amélioration de modèles électroniques de composants de puissance de type TBH ou pHEMT et application à la conception optimale de modules actifs pour les radars". Limoges, 2004. http://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/5fec2f46-031b-4a93-a973-c549d321946d/blobholder:0/2004LIMO0014.pdf.
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L'objectif de ce travail est le développement d'un outil opérationnel intégrant un modèle électrothermique dans un environnement de simulation circuit. Afin de le rendre utilisable dans un contexte industriel, cet outil se base sur deux logiciels commerciaux : un simulateur thermique (ANSYS) et un simulateur de circuits (ADS produit par Agilent). La démarche consiste, dans un premier temps, à générer un modèle thermique précis d'un composant MMIC, à partir de sa description en éléments finis. En s'appuyant sur un outil de réduction développé par l'IRCOM (Institut de Recherches en Communications Optiques et Microondes, France), associé au module de réduction d'ANSYS, la seconde étape permet de générer un modèle thermique de type boîte noire. La couplage de ce modèle à un modèle électrique non-linéaire dans un environnement de type ADS, offre au concepteur de circuits ou de modules actifs (comportant plusieurs circuits) un outil complet de simulation électrothermique. Celui-ci est capable de générer des modèles réduits thermiques qui tiennent compte de la non-linéarité de la conductivité thermique des matériaux composant les dispositifs MMICs, aussi bien en régime permanent que pour des états transitoiresThe aim of this work is the development of an operational tool integrating an electrothermal model in a circuit simulation environment. In order to make it available in an industrial context, this tool is based on two commercial simulators : a 3D thermal simulator (ANSYS) and a circuit simulator (ADS provided by Agilent). The first step of the method consists in the generation of a precise thermal component model described in the finite element simulator. Then a reduction process developed by the IRCOM (Institut de Recherches en Communications Optiques et Microondes, France) and associated with the ANSYS reduction technique, are used to obtain a reduced thermal model compatible with circuit simulators such as ADS. Finally, this model coupled with a non-linear electrical model, allows designers to deal with precise electrothermal simulations of high power circuits or actives modules. Moreover, the thermal model can take into account the non-linear behavior of the thermal conductivity of the component's materials and can be applied for steady state or transient analyses
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Chainon, Sébastien. "Etude et conception d'antennes composées de guides d'ondes en technologie mousse métallisée. Application aux antennes à balayage électronique". Rennes 1, 2002. http://www.theses.fr/2002REN10100.
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L'objectif principal de la thèse concerne l'étude et la conception d'antennes composées de guides d'ondes en mousse métallisée en bandes millimétriques. Le but de la thèse est d'abord la validation d'une technologie de réalisation simple et faible coût. Celle-ci permet en autre l'incorporation de composants actifs, qui intégrés sur l'antenne permettent de faire du balayage électronique. Ce travail de recherche s'articule autour de trois points principaux: Le premier repose sur la caractérisation de la technologie mousse métallisée (pertes, puissance, température) en bandes millimétriques. Le deuxième objectif concerne l’analyse des antennes guides d’ondes par l’extension de deux méthodes analytiques. Des validations expérimentales à 35 GHz sont données, avec des rendements intéressants (70%). Le dernier objectif repose sur le développement d’une antenne guide d’onde à fentes, qui combinée avec des composants actifs permet de faire du balayage électronique.
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Pace, Loris. "Caractérisation et modélisation de composants GaN pour la conception de convertisseurs statiques haute fréquence". Thesis, Lille 1, 2019. http://www.theses.fr/2019LIL1I078.
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La montée en fréquence de commutation des transistors de puissance à base de Nitrure de Gallium (GaN) présente une avancée technologique conduisant à la réduction de la taille, du poids et du volume des systèmes de conversion de l’énergie. En effet, les propriétés physiques des transistors de type HEMT basés sur l’hétérostructure AlGaN/GaN présentent un fort potentiel pour le développement de convertisseurs statiques haute fréquence. Avec l’augmentation toujours croissante de la part de l’électronique de puissance dans les systèmes électriques actuels, cette filière technologique, associée à la filière du Carbure de Silicium (SiC), vise aujourd’hui à remplacer progressivement les composants de puissance à base de Silicium (Si) notamment pour des raisons de tension de claquage élevée, de robustesse vis-à-vis des conditions sévères de fonctionnement et d’intégration de puissance. La conception optimale des convertisseurs haute fréquence implique une connaissance précise du fonctionnement des composants de puissance au sein de ces systèmes. Ainsi, la conception de ces dispositifs repose sur des étapes d’analyse et de simulations menées à partir des modèles des semi-conducteurs de puissance et des éléments environnants. L’objectif de ce travail de thèse est de proposer une méthodologie de modélisation comportementale de transistors de puissance GaN en boitier basée exclusivement sur des méthodes de caractérisation non-intrusives. Les techniques de caractérisation électriques utilisées pour la modélisation de transistors fonctionnant en gammes radiofréquences, telles que la mesure des paramètres S ou les mesures courant/tension en régime pulsé, sont ici adaptées à la caractérisation du transistor de puissance GaN encapsulé. A partir des résultats de caractérisation, les différents éléments linéaires et non linéaires du modèle électrique du transistor sont obtenus et un modèle électrique complet rassemblant ces éléments est implémenté dans le logiciel de simulation ADS. Un banc de test Double Pulse est alors conçu afin de mettre en application le modèle électrique développé. Après modélisation de l’environnement du transistor, y compris du circuit imprimé, les résultats de simulation des formes d’onde de commutation sont confrontés aux résultats expérimentaux. Afin de tenir compte des effets de la température sur le fonctionnement du transistor, une méthodologie est proposée permettant d’obtenir le modèle thermique du composant à partir de mesures de puissance dissipée et d’une procédure d’optimisation. À partir du modèle obtenu, un convertisseur DC/DC utilisant le transistor GaN modélisé a été conçu et réalisé. Les résultats de simulation des formes d’onde de commutation sont confrontés aux résultats expérimentaux pour différentes températures de fonctionnement du transistor et une prédiction du fonctionnement en continu du convertisseur est réaliséeThe high frequency operation of GaN power transistors is of great interest in order to reduce size, weight and volume of power converters. Indeed, GaN HEMT power transistors show very good physical properties for the development of high frequency power converters. Within the constant rise of the amount of power electronics in electrical systems, the GaN technology, associated with the Silicon Carbide (SiC) one, aims to progressively replace the Silicium (Si) power devices especially in terms of robustness in harsh conditions and of power integration. The optimal design of high frequency power converters involves an accurate knowledge of power devices operations in the systems. Therefore, before the fabrication of converters, simulations steps based on semi-conductor and surrounding elements models are required. This research work focuses on the development of a modeling methodology of packaged GaN power transistors, exclusively based on non-intrusive characterization techniques. In this work, electrical characterization techniques used for radiofrequency transistors modeling, such as S-parameters and pulsed current/voltage measurements, are adapted to characterize the packaged GaN power transistor. Based on the characterization results, linear and nonlinear elements of the transistor’s electrical equivalent circuit are determined and a complet electrical model of the device is implemented in the ADS software. A Double Pulse test bench is made in order to apply the developed electrical model. After having modeled the whole test bench, including the printed circuit board, simulation results of the switching waveforms are compared to experimental results. Considering the effects of transistor’s temperature on its operation in power converters, a methodology is proposed to extract the thermal model of the device using dissipated power measurements and an optimization procedure. The obtained thermal circuit and its influence of thermal-dependent elements are added to the previous electrical model in order to build the complete electro-thermal model of the GaN power transistor. Based on the developed model, a DC to DC converter using the studied transistor has been designed and fabricated. Then, the simulation results are compared to experimental results for several operating temperatures and a prediction of the continuous operation of the converter is achieved
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Chehade, Habib. "Modélisation des composants microélectroniques non linéaires par séries de Volterra à noyaux dynamiques, pour la CAO des circuits RF et micro-ondes". Limoges, 1998. http://www.theses.fr/1998LIMO0041.
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L'objectif de ce travail est de developper un modele boite noire des composants electroniques et d'evaluer ses performances dans un simulateur de circuits base sur la methode de l'equilibrage harmonique. Le modele concerne est base sur la modelisation mathematique des non linearites a memoire par les series de volterra a noyaux dynamiques. Ces series ont la propriete de converger rapidement dans le cas d'une memoire non lineaire de courte duree, et ce meme en presence de tres fortes non linearites. On obtient ainsi une bonne approximation de la reponse du composant tout en limitant le developpement de la serie au premier ordre premier ordre. Les parametres de la serie sont ainsi directement lies aux caracteristiques statiques et aux parametres s du composant a modeliser. Le lien direct modele-mesures permet le passage direct de la phase de caracterisation a la phase de simulation sans le souci de determiner une structure de schema equivalent et une recherche fastidieuse des parametres. Ce modele permet grace a sa forme integrale de representer les phenomenes distribues existants dans le composant, propriete qui manque a la majorite des modeles a schema equivalent actuels.
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Delage, Thierry. "Optimisation du dépôt de films minces de BSTO et de tricouches YBCO/BSTO/YBCO : phénomènes de croissance et d'interfaces, application à la réalisation de composants hyperfréquences accordables". Limoges, 2003. http://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/d1de461a-c852-41f8-9b5d-b50f1be423d1/blobholder:0/2003LIMO0048.pdf.
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Ce travail consiste en l'étude de films minces de BaxSr1-xTiO3 (BSTO), de bicouches BSTO/Y1Ba2Cu3O7-d (YBCO), de tricouches YBCO/BSTO/YBCO déposés par ablation laser sur substrats monocristallins de MgO. Il se divise en quatre parties principales. Le premier chapitre rappelle les concepts fondamentaux concernant les condensateurs ainsi que les propriétés des matériaux ferroélectriques utilisés. Le second chapitre décrit les dispositifs expérimentaux et modes opératoires mis en œuvre, qu'ils concernent la réalisation de cibles massives, l'élaboration des films ou la détermination de leurs propriétés. L'accent est mis sur l'analyse "in situ" RHEED (Reflexion High Energie Electron Diffraction) qui permet l'estimation de la rugosité de surface et de la qualité cristallographiques et diélectriques des films de BSTO déposés sur substrats monocristallins MgO en fonction des principaux paramètres de dépôt (température, pression d'oxygène, épaisseur). La maîtrise des contraintes à l'interface film/substrat à conduit à l'élaboration de films de BSTO de 900 nm, mono-orientés (00l) présentant des constantes diélectriques de 2000 à 12,5 GHz. Dans le quatrième chapitre nous avons étudié l'insertion de films de BSTO dans des micro-dispositifs radiofréquences (Multicouches pour deux compositions de BSTO x = 0,67 et 0,1). Pour ceci, des condensateurs tricouches YBCO/BSTO/YBCO, conçus pour un fonctionnement à basse température (77 K), sont caractérisés. Enfin, nous présentons l'insertion de films de BSTO amorphes et d'alumine dans des dispositifs MEMS (MicroElectroMechanical Systems)This work deals with the study of thin BaxSr1-xTiO3 (BSTO), bilayers BSTO/Y1Ba2Cu307-d (YBCO) and trilayers YBCO/BSTO/YBCO films deposited by pulsed laser deposition (PLD) on MgO single crystal substrate. It's divided in four principal parts. The first chapter recalls the essential concepts about capacitors and ferroelectric materials. The second chapter describes experimental devices and processes concerning massive target realization, layers elaboration and characterizations are particularly performed by in situ RHEED system. In the third chapter, the crystallographic and the dielectric properties of the BSTO thin film deposited on MgO single crystal are correlated with deposition parameters (temperature, oxygen pressure, thickness). As example, the control of stress at film/substrate interface leads to 900 nm mono-oriented (00l) BSTO layers with dielectric constant of about 2000 at 12. 5 GHz. In the last chapter, we present the insertion of BSTO thin films in radiofrequency microsystems (Multilayers with two BSTO compositions x = 0. 67 and x = 0. 1). YBCO/BSTO/YBCO trilayers are realized in order to work at liquid nitrogen temperature (77 K). Finally, amorphous BSTO and alumina thin films are used in microwave devices (MEMS MicroElectroMechanical System)
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Haidar, Jihad. "Commande optoélectronique d'atténuateurs, de résonateurs et de filtres microondes réalises sur substrat silicium". Grenoble INPG, 1996. http://www.theses.fr/1996INPG0094.
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La commande optique de dispositifs microondes, qui exploite l'injection optique des porteurs dans un semiconducteur, apporte de nombreux avantages vis-a-vis de l'electronique conventionnelle. La presente etude avait pour objectif d'etendre cette commande a des dispositifs, realisant des fonctions complexes, tels que les attenuateurs, resonateurs et filtres microondes. Les structures etudiees ont ete realisees sur du silicium en technologie ligne microruban. Nous avons exploite principalement la charge complexe induite entre le ruban et le plan de masse par illumination optique. Nous avons demontre que la lumiere cree principalement une charge resistive aux faibles puissances, mais qu'une composante reactive apparait aussi d'une maniere nette pour les puissances optiques elevees. L'effet resistif a ete mis en application dans la realisation d'un attenuateur microondes en technologie microruban, reglable par la simple commande optique. Nous avons demontre sur un premier prototype une plage d'attenuation superieure a 10db dans la bande c. Quant a l'effet reactif, nous avons introduit une commande supplementaire qui permet de le renforcer. Il s'agit de polariser le plasma photo-induit par une tension continue qui se superpose au signal hyperfrequences. Nous avons accorde la frequence de differents resonateurs par cette nouvelle double commande optoelectronique. Ces accords, sont, a notre connaissance, de loin les plus larges jamais reportes parmi les accords electriques. En effet, nous avons mesure des deplacements de la frequence de resonance de l'ordre de 30% en dessous de la frequence de resonance en l'absence d'illumination. L'etude est plutot de nature experimentale, mais des modeles theoriques simples ont ete developpes pour tenter d'expliquer les differents phenomenes nouveaux mis en evidence experimentalement. Nous avons reussi a etablir, d'une maniere satisfaisante en premiere approche, le lien entre les parametres physiques du semiconducteur d'une part et le schema equivalent du plasma photo-induit deduit de la reponse microondes du dispositif d'autre part
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Chtioui, Mourad. "Photodiodes UTC de puissance pour les liaisons optiques/hyperfréquences et la sommation de signaux hyperfréquences par voie optique". Thesis, Lille 1, 2008. http://www.theses.fr/2008LIL10129.
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Ce travail porte sur la conception et la réalisation de photodiodes UTC en GaInAs/InP pour la détection de fortes puissances optiques jusqu'à 20 GHz. La solution choisie est une photodiode à éclairage par la face arrière compatible avec un report flip-chip sur des lignes hyperfréquences. La première partie de cette étude consacrée à l'optimisation simultanée de la bande passante et de la responsivité a mis en avant l'importance de la conception de l'absorbant et du collecteur. En particulier, l'introduction d'un champ électrique statique dans l'absorbant grâce à un graduel de dopage est essentielle pour atteindre simultanément une responsivité élevée (0,8 A/W à l,55 µm) et une large bande passante = 20 GHz sous fort photocourant). Dans un second temps, l'analyse des mécanismes de saturation a permis de dégager les principaux axes d'optimisation sous forte puissance: la réduction de la dépolarisation de la jonction, l'atténuation des effets de charge d'espace et l'amélioration de la dissipation thermique. Ainsi, une nouvelle structure de collecteur à dopage non uniforme est proposée. Elle permet de repousser les limites de saturation de la photodiode et permet d'atteindre des courants = 100 mA à 20 GHz, au meilleur niveau de l'état de l'art. Enfin, une étude théorique et expérimentale de la linéarité des photodiodes UTC de puissance est présentée. Les photodiodes développées montrent une excellente linéarité atteignant des points d'interception d'ordre 3 (IP3) de 35 dBm à 20 GHz faisant de ces composants de très bons candidats pour les liaisons optiques/hyperfréquences à large dynamiqueThis work focuses on the design and fabrication of GaInAs/InP Uni-Traveling-Carrier (UTC) Photodiodes (PDs) for high optical power detection up to 20 GHz. The selected solution consists of a back-side ilIuminated PD compatible with flip-chip mounting on microwave transmission lines. The first section of this study is dedicated to the optimisation of both bandwidth and responsivity, simultaneously. It demonstrates how important the design of absorption and collection layers is. ln particular, the introduction of a static electric field in the absorption layer, owing to a graduaI doping, is essential to achieve, simultaneously, a high responsivity (0.8 A/W at 1.55 µm) and a large bandwidth (= 20 GHz under high photocurrent). Secondly, the saturation mechanisms in a UTC structure are analysed. Reducing the junction bias variation, mitigating the space charge effects and enhancing the heat power dissipation are demonstrated to be the main axes for design optimization under high power. Therefore, a new design of a non-uniformly doped collector is proposed. It reduces saturation limitations and leads to state-of-the-art saturation current =100 mA at 20 GHz. FinaIly, a theoretical and experimental study of high power UTC-PDs linearity is presented. The developed PDs show a high linearity and achieve third order intercept points (IP3) op to 35 dBm at 20 GHz, which makes them good candidates for analog photonic links that need a high dynamic range
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Assadi-Haghi, Atousa. "Contribution au développement de méthodes d'optimisation structurelle pour la conception assistée par ordinateur de composants et de circuits hyperfréquences". Limoges, 2007. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/1a189347-19d7-4422-99d6-9019a30e6b99/blobholder:0/2007LIMO4050.pdf.
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Les travaux de thèse présentés dans ce mémoire concernent l'étude de méthodes d'optimisation structurelle pour la conception assistée par ordinateur de dispositifs microondes. Dans la première partie, une approche d'optimisation géométrique est développée et appliquée à la conception d'un circuit package. Cette approche est basée sur la réduction du modèle électromagnétique par segmentation et paramétrisation géométrique. Le modèle réduit est optimisé par une méthode de gradient en minimisant une fonction de coût dédiée à l'identification des modes de boîtier. Dans la seconde partie, une approche d'optimisation topologique, basée sur l'évaluation d'un gradient topologique, est appliquée à l'optimisation de la distribution de métal à la surface d'un composant micro-ruban. Pour résoudre les problèmes d'optimum locaux, cette méthode est couplée avec un algorithme génétique qui permet d'explorer plus largement le domaine d'optimisation pour améliorer la convergenceThe thesis manuscript reports on the study of structural optimization methods for computer aided design of microwave devices. In the first part, a geometrical optimization approach is developed and applied to the design of a packaged circuit. The approach is based on model order reduction using segmentation and geometrical parameterization of the electromagnetic model. The reduced model is optimized through a gradient method, minimizing a cost function dedicated to identification of parasitic modes in the package. In the second part, a topological optimization approach, based on topology gradient evaluation, is applied for optimizing metal distribution upon the surface of a microstrip component. For solving local optimum problems, the method is hybridized with a genetic algorithm for exploring more largely the optimization domain, improving the convergence by this way
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Delcourt, Sébastien. "Caractérisation de composants et dispositifs actifs en basse température en bande Ka et Q : applications à la filière métamorphique". Lille 1, 2007. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2007/50376-2007-217.pdf.
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Cette thèse traite de la caractérisation bruyante de dispositifs actifs en basse température en bande Ka (26-40 GHz) et en bande Q (33-50 GHz). La mise au point d'un modèle électro-thermique original nous a permis d'estimer de manière très précise le facteur de bruit de composants refroidis (jusque 78K). Cette méthode a été associée à une amélioration de la représentation en bruit du modèle dit «F50» à deux températures de bruit Tin Tout, en tenant compte de l'inductance de source, influente dans ces bandes de fréquences. Ces méthodes ont été appliquées principalement à la caractérisation d'une filière émergente de composants, les composants dit métamorphiques MHEMTs. L'amélioration du comportement bruyant de ces transistors refroidis s'accompagne également d'une diminution de la consommation, intéressantes pour des applications refroidies embarquées. Un amplificateur faible bruit conçu par le CNES, et utilisant cette filière industrielle, a été caractérisé à température ambiante et en basse température, donnant des performances à l'état de l'art, avec un facteur de bruit relevé de 1,1 dB à 30 GHz, pour un gain de 28 dB à 296K. En basse température, ce dispositif présentait une température équivalente de bruit très faible de l'ordre de 20K. D'autre part, ce dispositif conçu pour fonctionner à température ambiante présentait toujours en basse température un comportement normal tirant profit du refroidissement du composant. Nous avons ainsi pu observer toute la potentialité de la filière métamorphique pour des applications embarquées bas bruit refroidies pour des fréquences allant jusque 50GHzThis thesis is related on the noise characterisation of active devices at low temperatures (until 78K) in the Ka Band (26-40 GHz) and in the Q band (33-50 GHz). An original electro-thermal model has been developed to extract very precisely at low temperatures (until 78K) the noise figure of cooled components. This method has been associated to an amelioration of the estimation of the noise parameters due to the "F50" model, using two noise temperatures Tin, Tout, taking into account the source inductor of the transistors. , which has a great influence in these frequency bands. These methods have been applied mainly to a new kind of transistors, the metamorphics transistors MHEMTs. The improvement of the noise behaviour of cooled transistors is accompanied to a reduction of the consumption, interesting for cooled embedded applications. A low noise amplifier has been designed by the CNES, using this kind of transistors, and exhibiting state of the art performance, with a noise figure of 1. 1 dB and an associated gain of 28 dB at 30 GHz. At low temperatures, this device designed to work at room temperature, was still working very well at 78K, with a very low noise behaviour. So, we have observed all the potentiality of the metamorphic process for cooled embedded low noise applications, for frequencies up to 50 GHz
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Chtioui, Mourad. "Photodiodes UTC de puissance pour les liaisons optiques/hyperfréquences et la sommation de signaux hyperfréquences par voie optique". Electronic Thesis or Diss., Lille 1, 2008. http://www.theses.fr/2008LIL10129.
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Ce travail porte sur la conception et la réalisation de photodiodes UTC en GaInAs/InP pour la détection de fortes puissances optiques jusqu'à 20 GHz. La solution choisie est une photodiode à éclairage par la face arrière compatible avec un report flip-chip sur des lignes hyperfréquences. La première partie de cette étude consacrée à l'optimisation simultanée de la bande passante et de la responsivité a mis en avant l'importance de la conception de l'absorbant et du collecteur. En particulier, l'introduction d'un champ électrique statique dans l'absorbant grâce à un graduel de dopage est essentielle pour atteindre simultanément une responsivité élevée (0,8 A/W à l,55 µm) et une large bande passante = 20 GHz sous fort photocourant). Dans un second temps, l'analyse des mécanismes de saturation a permis de dégager les principaux axes d'optimisation sous forte puissance: la réduction de la dépolarisation de la jonction, l'atténuation des effets de charge d'espace et l'amélioration de la dissipation thermique. Ainsi, une nouvelle structure de collecteur à dopage non uniforme est proposée. Elle permet de repousser les limites de saturation de la photodiode et permet d'atteindre des courants = 100 mA à 20 GHz, au meilleur niveau de l'état de l'art. Enfin, une étude théorique et expérimentale de la linéarité des photodiodes UTC de puissance est présentée. Les photodiodes développées montrent une excellente linéarité atteignant des points d'interception d'ordre 3 (IP3) de 35 dBm à 20 GHz faisant de ces composants de très bons candidats pour les liaisons optiques/hyperfréquences à large dynamiqueThis work focuses on the design and fabrication of GaInAs/InP Uni-Traveling-Carrier (UTC) Photodiodes (PDs) for high optical power detection up to 20 GHz. The selected solution consists of a back-side ilIuminated PD compatible with flip-chip mounting on microwave transmission lines. The first section of this study is dedicated to the optimisation of both bandwidth and responsivity, simultaneously. It demonstrates how important the design of absorption and collection layers is. ln particular, the introduction of a static electric field in the absorption layer, owing to a graduaI doping, is essential to achieve, simultaneously, a high responsivity (0.8 A/W at 1.55 µm) and a large bandwidth (= 20 GHz under high photocurrent). Secondly, the saturation mechanisms in a UTC structure are analysed. Reducing the junction bias variation, mitigating the space charge effects and enhancing the heat power dissipation are demonstrated to be the main axes for design optimization under high power. Therefore, a new design of a non-uniformly doped collector is proposed. It reduces saturation limitations and leads to state-of-the-art saturation current =100 mA at 20 GHz. FinaIly, a theoretical and experimental study of high power UTC-PDs linearity is presented. The developed PDs show a high linearity and achieve third order intercept points (IP3) op to 35 dBm at 20 GHz, which makes them good candidates for analog photonic links that need a high dynamic range
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Reynoso-Hernandez, J. Apolinar. "Bruit de fond, phénomènes de relaxation électrique et fiabilité de composants actifs pour micro-ondes (diodes Schottky, MESFET et HEMT)". Toulouse 3, 1989. http://www.theses.fr/1989TOU30185.
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Notre memoire porte sur l'etude de la fiabilite et des phenomenes parasites lies a la technologie de fabrication de certains composants pour micro-ondes, a savoir diodes schottky beam-lead et transistors a effet de champ en arseniure de gallium (tec gaas) du type mesfet et hemt. Pour mener cette etude nous avons utilise en sus des techniques de caracterisation electriques classiques, d'autres plus originales telles que les mesures de bruit basse frequence et des mesures de la disposition frequentielle de l'impedance de sortie
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Souza, Antonio Augusto Lisboa de. "Caractérisation expérimentale et modélisation cyclostationnaire des sources de bruit BF dans les composants semiconducteurs pour la CAO des circuits MMIC non linéaires". Limoges, 2008. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/9ddf2d2c-ad77-4b15-a03d-f8faff7acc06/blobholder:0/2008LIMO4014.pdf.
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Ce travail concerne le développement de moyens de caractérisation expérimentale du bruit BF des composants semiconducteurs. Pour pouvoir extraire les sources de bruit en courant équivalentes aux accès du transistor lorsque celui-ci est soumis à un fort courant DC, nous proposons une méthode basée sur la caractérisation expérimentale de sa dynamique BF, ainsi que des fluctuations de tensions à ses bornes. Dans un deuxième temps, nous avons étudié le bruit BF des diodes et transistors, lorsque ceux-ci sont soumis à un régime de travail fort signal. L’instrumentation retenue pour cette étude a été préalablement utilisée dans la mesure du bruit 1/f des résistances au carbone, afin de démontrer ses potentialités. Les résultats obtenus sur des composants semiconducteurs ont mis en évidence le caractère cyclostationnaire des sources de bruit BFThis work concerns the development of an experimental technique to characterize the low-frequency noise of semiconductor devices. In order to extract the equivalent short-circuit current noise sources of a transistor operated under high DC current densities, we propose a method based on the experimental determination of the low-frequency dynamics of the device, followed by the measurement of the voltage fluctuations across its terminals. We also studied the behavior of the low-frequency noise of diodes and transistors, when those devices are forced into large-signal operation. The instrumentation retained for this study had been previously used to measure the 1/f noise of carbon resistors, as a mean of exploring the potentialities of the setup. The results obtained from resistors, diodes and transistos give a strong evidence of the clyclostationary properties of the low-frequency noise
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Michel, Nicolas. "Étude et réalisation de photodiodes-guides millimétriques de puissance à 1,5 micron". Lille 1, 2004. http://www.theses.fr/2004LIL10008.
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Les liaisons optiques sont une solution de choix pour la transmission des signaux hyperfréquences analogiques et numériques. Les systèmes de transmissions numériques à longues distances transportent sur une seule fibre optique des millions de communications téléphoniques simultanées (1 Tbit/s). Dans les applications spatiales et aéroportées, remplacer les câbles coaxiaux par des liaisons optiques hyperfréquences analogiques permet des gains de poids et d'encombrement appréciables. Ces applications des liaisons optiques numériques et analogiques requièrent des. Dispositifs optoélectroniques à l'émission et à la réception présentant une réponse efficace, rapide, avec des coûts abordables. Les photodiodes-guides présentent une large bande passante et un rendement quantique élevé, mais la précision limitée du clivage manuel qui définit leur face avant pénalise les rendements de fabrication. Dans la première partie de cette thèse, on remplace le clivage manuel par une étape collective de gravure, ce qui permet de contrôler la longueur des guides avec précision, par photolithographie. On dépose ensuite la couche antireflet collectivement, ce qui représente une source supplémentaire d'économiesDes photodiodes dont la bande passante atteint 50 GHz et dont la réponse vaut 0,6 A/W ont été fabriquées grâce au procédé CAIBE (Chemically Assisted Ion Beam Etching) spécialement étudié et optimisé. On souhaite maximiser le photocourant délivré par les photodétecteurs autour de 40 GHz dans la deuxième partie de cette thèse. Les photodiodes capables de délivrer un fort photocourant permettent par exemple de remplacer les amplificateurs hyperfréquences par des amplificateurs optiques en amont des récepteurs numériques. Les photodiodes à absorption diluée développées dans le cadre de cette thèse utilisent une mince zone absorbante, qui permet une atténuatI͏̈on très progressive du rayonnement. Les photodiodes à couplage évanescent développées en collaboration avec l'IEMN (Institut d'Electronique et de Microélectronique du Nord) comportent un guide d'entrée passif depuis lequel le rayonnement remonte vers la zone active. Elles. Fonctionnent linéairement sous un photocourant de plus de 14mA à 40 GHz
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Capelle, Marie. "Intégration monolithique de composants bipolaires et de circuits radiofréquences sur substrats mixtes silicium/silicium poreux". Thesis, Tours, 2013. http://www.theses.fr/2013TOUR4028/document.
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Le récent essor des systèmes de communication sans fil implique le développement de circuits RF performants, à fort taux d’intégration, bas coût, et adaptés à la production de masse. L’intégration monolithique de systèmes RF sur silicium permet de répondre en partie à ces critères. Cependant, le silicium est responsable de pertes dans le substrat dégradant les performances des composants passifs. Pour adresser cette limite, des caissons isolants de silicium poreux peuvent être réalisés au sein du silicium (substrat mixte). Les objectifs de cette thèse sont de montrer la faisabilité de l’intégration monolithique sur substrat mixte et d’étudier son impact sur les performances de circuits RF. Ce manuscrit décrit l’élaboration des substrats mixtes et donne une comparaison des performances de composants passifs intégrés sur silicium poreux et sur substrats standards. Enfin, l’intégration monolithique de circuits RF est menée sur substrat mixte 6’’. La caractérisation de ces démonstrateurs montre une amélioration des performances par rapport au silicium. De plus, la compatibilité du substrat mixte avec un procédé industriel de microélectronique est validéeThe rapid growth of wireless systems involves the development of highly efficient, large-scale, low-cost and radio frequency (RF) systems. Monolithic integration of RF circuits on silicon can enhance the appeal of this technology further. However, in order to fully realize the next generation of system-on-chip on silicon, the losses which results in to degradation in the performances of passive components need to be addressed. This work investigates locally insulating porous silicon regions on silicon substrates, targeting highly efficient passive components. This thesis begins with a detailed description of porous silicon/silicon hybrid substrate fabrication using a novel mask. The influence of the hybrid substrate on fabricated passive device performances was studied and the results were compared to similar devices on conventional silicon substrates. Finally, monolithic integration of passive and active devices was demonstrated on 6” hybrid substrates, with performance improvements when compared with standard silicon. This work has also shown that hybrid substrates can be fully integrated into industrial scale microelectronic processes
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Minko, Auxence. "Technologie des composants de type HEMTs AlGaN/GaN sur substrat silicium pour des applications en amplification de puissance et faible bruit". Lille 1, 2004. http://www.theses.fr/2004LIL10109.
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Ce travail est axé sur le développement de la technologie de transistors sur une filière de semiconducteurs à large bande interdite de type nitrure d'élément III épitaxiés sur substrat silicium. Le but de cette thèse est de développer une technologie permettant de réaliser des transistors performants pour les applications de puissance (HPA) et les applications faible bruit (LNA). Les études sont basées sur le transistor à effet de champ à hétérojonction HEMT (High Electron Mobility Transistor). Dans ce mémoire nous développons les analyses et les résultats des HEMTs AlGaN/GaN sur substrat Si (111). Après avoir présenté les propriétés du matériau GaN et les conditions de croissance sur les différents types de substrat, nous montrons les outils. Technologiques utilisés pour atteindre ce but. Les recherches menées en technologie concernent principalement l'amélioration des contacts ohmiques et la technologie de grille. La réalisation de grilles en T submicroniques de l'ordre de 0. 15 [micron] a permis la fabrication de composants présentant des fréquences de transition extrinsèques proche de 60 GHz et Une transconductance extrinsèque de l'ordre de 280 mS/mm. Nous avons mis en évidence que les dernières améliorations réalisées sur l'épitaxie des couches alliées à l'optimisation de la technologie des transistors, permettent d'atteindre des performances en puissance de l'ordre de 2. 6 W/mm à 10 GHz et des performances en bruit RF avec un facteur de bruit de 0. 94 dB associé à un gain de 13 dB à 10 GHz.
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Camperi-Ginestet, Christophe. "Optimisation de l'intégration des composants optoélectroniques en films minces séparés du substrat de croissance par la technique du lift-off". Toulouse, INSA, 1993. http://www.theses.fr/1993ISAT0036.
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Ce travail s'inscrit dans le souci de developpement d'une nouvelle technique d'integration de composes optoelectroniques avec des supports arbitraires. L'auteur s'est efforce de demontrer la fiabilite d'une nouvelle technique d'integration qu'il a developpee, et par la suite l'utilisation de celle-ci pour la demonstration de nouveaux systemes de communication a trois dimensions. Nous avons etudie les interconnexions optiques inter-planaires et la reduction des interconnexions electriques entre les circuits processeurs et les composants optoelectroniques, les interconnexions electriques conventionnelles limitant les performances des systemes du fait de leurs hautes capacites et de la surface qu'elles necessitent. Pour la demonstration de ces types de systemes, nous avons developpe une technique de separation des couches epitaxiees formant le composant de leurs substrats. Ceci nous permet une optimisation independante des composants et des circuits, et la demonstration de composants separes de leur substrat ayant des performances superieures aux memes structures sur substrat. Le developpement et l'association de ces architectures avec ces composes nous permettent de presenter des systemes en trois dimensions evoluant vers des systemes cubiques
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Chabbert, Christophe. "Etude de la dégradation des paramètres de bruit de composants soumis à des surcharges micro-ondes : réalisation d'un banc de caractérisation automatique". Toulouse, ENSAE, 1997. http://www.theses.fr/1997ESAE0009.
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Cette étude traite de la dégradation des caractéristiques électriques de transistors faible bruit soumis à des surcharges micro-ondes et en particulier de la dégradation des paramètres de bruit. Nous avons mis en place à l'ONERA / DEMR un banc test automatique assurant l'application de la contrainte hyperfréquence et la caractérisation systématique des paramètres statiques, dynamiques et en bruit. Les études ont montré que la dégradation des transistors était accompagnée d'une dégradation du courant de grille. Il existe une corrélation netre la dégradation des paramètres dynamiques et celle du courant de grille. Dans l'ordre des énergies croissantes, on observe d'abord la dégradation des caractériqtiques de bruit avant la dégradation en gain. Nous avons mis en évidence deux phases de dégradation bien distinctes et caractérisées par des origines très différentes. La première se caractérise par une augmentation du facteur de bruit minimum de 2 dB et une variation très faible du gain. La seconde correspond à une augmentation de 4 dB du Fmin et une dégradation du gain de 2 dB. Nous avons dévellopé un modèle rendant compte de tous les états du transistor en bruit et en gain. Ce modèle montre que la phase de faible dégradation se caractérise par le bruit généré uniquement par la jonction Schottky dégradée. Ce même modèle ne peut pas rendre compte de la phase de forte dégradation. En effet, on associe une partie du courant de grille à une conduction parasite supplémentaire. Pour rendre compte de la dégradation, nous avons déterminé les variations des paramètres du schéma équivalent en fonction du courant de grille.
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Kabouche, Riad. "Caractérisations de composants et Conceptions de circuits à base d’une filière émergente AlN/GaN pour applications de puissance en gamme d’ondes millimétriques". Thesis, Lille 1, 2017. http://www.theses.fr/2017LIL10200/document.
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La technologie Nitrure de Gallium s’impose actuellement comme le candidat idéal pour les applications de forte Puissance en gamme d’ondes millimétriques. Les caractéristiques de ce matériau le prédisposent à un fonctionnement à haute tension sans sacrifier la montée en fréquence, illustrées par son champ de claquage et sa vitesse de saturation des électrons élevés. Ces travaux de recherche s’inscrivent, dans un premier temps, dans le développement d’un banc de mesures permettant la caractérisation « grand signal », dite LoadPull dans la bande Ka et Q, en mode continu et impulsionnel de cette technologie émergente. En effet, la forte densité de puissance qu’est capable de générer la technologie GaN a rendu le développement de ce banc indispensable et relativement unique. Par ailleurs, cette étude s’est focalisée, dans la caractérisation de plusieurs filières innovantes qui ont mis en évidence des performances à l’état de l’art, avec un rendement en puissance ajoutée PAE de 46.3% associée à une densité de puissance de 4.5W/mm obtenue pour une fréquence d’opération de 40 GHz en mode continu. Enfin, ces travaux de thèse ont permis de générer la conception et la réalisation de deux amplificateurs de puissance en technologie GaN sur substrat silicium (basée sur la filière industrielle OMMIC) en bande Ka, représentant la finalité d’une démarche cohérente de l’étude de transistors en technologie GaN à la réalisation de circuits de type MMIC. Ces deux amplificateurs ont été conçus pour des objectifs biens précis : combiner puissance élevée et rendement PAE élevé et repousser les limites en termes de largeur de bandeGallium Nitride (GaN) technology is now the ideal candidate for high power applications in the millimeter wave range. The characteristics of this material enable high voltage operation at high frequency, as illustrated by its breakdown field and high electron saturation velocity. This research work has initially allowed the development of a test bench capable of "Large Signal" characterization, called LoadPull up to Q band, in continuous-wave and pulsed mode of this emerging technology. Indeed, the high power density generated by the GaN technology has made the development of this bench unavoidable and relatively unique. In addition, this study has focused on the characterization of several innovative types of devices that have demonstrated state-of-the-art performance, with a power added efficiency (PAE) above 46% associated to a power density of 4.5 W/mm obtained for an operating frequency of 40 GHz in continuous-wave. Finally, this work aimed the design and fabrication of two power amplifiers on silicon substrate (based on the industrial OMMIC technology) in the Ka-band, showing the possibility of achieving MMIC type circuits from advanced GaN transistors technology. These two amplifiers were designed for specific purposes: combining high power and high PAE performance and pushing bandwidth limits