MODELISATION NUMERIQUE DES EFFETS THERMIQUES DANS LE TRANSISTOR HEMT EN THECHNOLOGIE GAN

Abstract

Récemment, les transistors à haute mobilité électronique (HEMTs) à base de nitrure de gallium (GaN) sont capables de concurrencer les transistors LDMOS à base de silicium (Si) et les pHEMTs à base d’arséniure de gallium (GaAs) sur le marché des stations de bases utilisées pour les télécommunications (3G, 4G, WiMAX,...). Les progrès technologiques accomplis ces dernières années permettent de disposer des transistors rapides ayant des caractéristiques intéressantes. La conception des circuits pour les systèmes complexes nécessitent une grande densité d’intégration, ceci impose de traiter les effets thermiques liés aux fortes dissipations de puissances et qui sont responsables de la dégradation des performances de ces systèmes. Le travail présenté dans ce mémoire porte sur l’étude de l’effet thermique sur le comportement DC du transistor HEMT en technologie GaN. Dans ce cadre, un modèle physico-thermique issu d’un couplage d’un modèle de dérive-diffusion et d’un modèle thermique est basé sur la méthode des éléments finis a été développé pour ce transistor. Ce modèle prend en compte la température de réseau en tout point du composant. Il permet l’étude et l’analyse détaillée de l’effet de la température sur l’ensemble des paramètres de ce composant. Ce modèle a été exploité pour examiné l’influence de certains paramètres technologiques qui impactent les performances du transistor tels que la longueur de la grille, l’épaisseur de la barrière et du substrat.