Etude de l’effet d’auto-échauffement dans le transistor MOS-HEMT

Abstract

Les performances intéressantes du transistor HEMT AlGaN/GaN sur substrats saphir ou SiC ont été appliquées avec succès sur les dispositifs de puissance microondes. À ce jour, les recherches sont orientées vers le dispositif MOSHEMT. Pour ce dernier le courant de fuite a été réduit d’une manière significative et le courant de drain important a été obtenu pour une polarisation de grille élevée. Or, 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 d’auto-échauffement sur le comportement DC du transistor MOS-HEMT SiO2/AlGaN/GaN. Dans ce cadre, un modèle physico-thermique issu d’un couplage d’un modèle de dérive-diffusion et d’un modèle de transfert thermique par conduction 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 l’épaisseur de l’oxyde de grille, la température du socle, etc.