Optimisation de la technologie GaN pour l'amplification de puissance en bande Ku spécifique aux applications senseurs aéroportés

Download or read book Optimisation de la technologie GaN pour l'amplification de puissance en bande Ku spécifique aux applications senseurs aéroportés written by Romain Pecheux and published by . This book was released on 2020 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Du fait des propriétés exceptionnelles du Nitrure de Gallium (GaN), les transistors HEMTs à base de GaN sont des candidats prometteurs pour les applications de puissance fonctionnant en gamme d'onde millimétrique. Cette technologie émergente est particulièrement attractive pour les senseurs aéroportés développés par Thales et pourrait, à terme, remplacer les amplificateurs à tube employés jusque-là. Cependant, des problèmes inhérents à cette filière de composants subsistent, requérant l'optimisation de cette technologie notamment dans le cadre de la réduction des dimensions des transistors pour la montée en fréquence. Outre les performances RF en puissance, la stabilité impulsion à impulsion (P2P) est une figure de mérite clé des senseurs aéroportés. La détection et la précision des paramètres d'une cible dépendent de cette stabilité. Mes travaux de thèse consistaient à développer un banc de mesure fonctionnant en bande Ku et permettant d'extraire sous pointe la stabilité impulsion à impulsion de transistors GaN. En lien avec ce banc, une procédure de mesures transitoires en puissance et en courant a également été mise en place. J'ai pu étudier, dans le contexte des senseurs aéroportés, trois filières de composants industrielles provenant de la compagnie UMS incluant la filière qualifiée dénommée GH25 (grille de 250nm), la filière GH15 (grille de 150nm) en cours de qualification et la filière GH10 (grille de 100nm) en cours de développement. La technologie GaN 100nm étant encore en phase exploratoire au niveau mondial, nous avons également étudié de nouvelles structures dans le but d'améliorer les performances de ces composants de manière fiable tout en limitant les effets de pièges. J'ai ainsi pu montrer que l'hétérostructure AlN/GaN, avec une architecture d'épitaxie bien choisie, permet d'obtenir des transistors à grilles courtes fonctionnant à des tensions de drain élevées (30V) et délivrant de fortes densités de puissance (> 4W/mm) associées à de hauts rendements (PAE> 50%) à 40GHz.