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Etude Comparative et Modélisation des Transistors à Effet de Champ MODFETs et MOS-MODFETs à Base de Nanostructures de Nitrures III-V AlxGa1-xN/GaN Cubique. / BOUGUENNA Driss 

Public ISBD Titre : Etude Comparative et Modélisation des Transistors à Effet de Champ MODFETs et MOS-MODFETs à Base de Nanostructures de Nitrures III-V AlxGa1-xN/GaN Cubique. Type de document : document électronique Auteurs : BOUGUENNA Driss, Auteur ; BOUDGHENE STAMBOULI Amine, Directeur de thèse Année de publication : 11 juin 2014 à Importance : 186 p. Accompagnement : CD Langues : Français (fre) Catégories : Electronique:Micro Optoélectronique Mots-clés : nitrures III-N  c-GaN  c-AlxGa1-xN/GaN  Transistor à Effet de Champ  MODFET  MOS-MODFET  nanostructures  δ-dopage, fraction molaire x (Al)  nextnano3. nitrures III-N  c-GaN  c-AlxGa1-xN/GaN  Field Effect Transistor  MODFET  MOS-MODFET  nanostructures  δ-doping, molar fraction x (Al), nextnano3. Résumé : Ces dernières années, le transistor MODFET (Transistor à Effet de Champ à Modulation de Dopage) AlxGa1-xN/GaN est l’objet d’intenses recherches. Celle-ci a montré l’efficacité de ce composant pour des applications diverses nécessitant entre autres des tensions, des températures, des puissances élevées et permettant d’atteindre le régime d’hyperfréquence supérieur au GHz et parfois du THz pour des applications électroniques et optoélectronique associées. Cependant, les structures MODFETs AlxGa1-xN/GaN en phase cubique métastable représentent une alternative pour les composants fabriqués en nitrures III-N en phase stable hexagonale. Due aux absences des effets spontanées and piézoélectriques, AlxGa1-xN/GaN cubique prévoir une incitation pour fabriquer les transistors à effet de champ pour les deux modes de caractéristiques de fonctionnement appauvrissement et enrichissement. Les structures AlxGa1-xN/GaN sont limitées par une combinaison de mécanismes tels que les dislocations et les nombreux défauts structuraux en volume, en surface et à l’interface des matériaux dégradant ainsi les performances électriques du transistor. Dans ce travail, nous étudierons les propriétés physiques des nitrures GaN, AlN, et de l’hétéro-structures AlxGa1-xN/GaN. Nous nous intéressons sur la phase cubique du AlxGa1-xN/GaN excellent candidat pour la réalisation des transistors MODFETs et MOS-MODFETs devient les composants dominant dans le régime de puissance hyperfréquences et pour les applications des télécommunications à très haut débit. On étudier leurs structures physiques et leurs descriptions des différentes couches de base. Ainsi également, les limites de performances par l’effet d’effondrement du courant et le courant de fuite. Nous étudions les influences de l'épaisseur de la couche tampon c-GaN, dopage de la couche donneuse c-AlxGa1-xN, et la fraction molaire x (Al) des couches c-AlxGa1-xN sur les caractéristiques courant-tension du transistor MODFET à base de nanostructures AlxGa1-xN/GaN cubique en utilisant le logiciel nextnano3. Enfin, ce model offre un outil précieux pour la conception, l’optimisation, et haute prédiction des performances des dispositifs de puissance hyperfréquences et démontre la haute performance de MOS-MODFET sur le MODFET à structure conventionnelle pour les applications de dispositifs optiques. These last years, transistor MODFET (MOdulation Doped Field Effect Transistor) based on AlxGa1-xN/GaN is the object of intense research. Those showed the effectiveness of this component for various applications requiring with another higher tensions, temperatures, powers and allow microwave regimes higher GHz and sometimes of THz for electronics and optoelectronics associated. However, MODFETs AlxGa1-xN/GaN structures with metastable cubic phase represent an alternative for applications devices made of stable hexagonal nitrides III-N. Due to the absence of spontaneous and piezoelectric fields, cubic AlxGa1-xN/GaN provides an incentive for fabrication of field-effect transistors with both normally-on and normally-off characteristics. AlxGa1-xN/GaN structures are limited by a combination of mechanisms such as dislocations and the many structural defects in the bulk, in the surface and at interface of materials degrading thus the electric performances of the transistor. In this work, we study the physics properties of GaN, AlN, and AlxGa1-xN/GaN hetero-structures. We are interest for excellent candidate of cubic phase of AlxGa1-xN/GaN to achieve MODFETs and MOS-MODFETs transistors become the dominant compounds for power microwave regimes and telecommunication applications at very high speed. We study the structures physics and the descriptions of different base layers, and also the performances of MODFET devices limits by current collapse effect and leakage current. We study the influence of thickness of buffer layer c-GaN, doping of donor layer c-AlxGa1-xN, and molar fraction x (Al) of c-AlxGa1-xN layers on the current-tension characteristics of cubic AlxGa1-xN/GaN nanostructures based MODFET transistor using nextnano3 software. Finally, this model provides a valuable tool for design, optimization, and high performances prediction of microwave power devices and demonstrates high performance of MOS-MODFET over MODFET conventional structure for application of optical devices. Directeur de thèse : BOUDGHENS STAMBOULI Amine Etude Comparative et Modélisation des Transistors à Effet de Champ MODFETs et MOS-MODFETs à Base de Nanostructures de Nitrures III-V AlxGa1-xN/GaN Cubique. [document électronique] / BOUGUENNA Driss, Auteur ; BOUDGHENE STAMBOULI Amine, Directeur de thèse . - 11 juin 2014 à . - 186 p. + CD. Langues : Français (fre) Catégories : Electronique:Micro Optoélectronique Mots-clés : nitrures III-N  c-GaN  c-AlxGa1-xN/GaN  Transistor à Effet de Champ  MODFET  MOS-MODFET  nanostructures  δ-dopage, fraction molaire x (Al)  nextnano3. nitrures III-N  c-GaN  c-AlxGa1-xN/GaN  Field Effect Transistor  MODFET  MOS-MODFET  nanostructures  δ-doping, molar fraction x (Al), nextnano3. Résumé : Ces dernières années, le transistor MODFET (Transistor à Effet de Champ à Modulation de Dopage) AlxGa1-xN/GaN est l’objet d’intenses recherches. Celle-ci a montré l’efficacité de ce composant pour des applications diverses nécessitant entre autres des tensions, des températures, des puissances élevées et permettant d’atteindre le régime d’hyperfréquence supérieur au GHz et parfois du THz pour des applications électroniques et optoélectronique associées. Cependant, les structures MODFETs AlxGa1-xN/GaN en phase cubique métastable représentent une alternative pour les composants fabriqués en nitrures III-N en phase stable hexagonale. Due aux absences des effets spontanées and piézoélectriques, AlxGa1-xN/GaN cubique prévoir une incitation pour fabriquer les transistors à effet de champ pour les deux modes de caractéristiques de fonctionnement appauvrissement et enrichissement. Les structures AlxGa1-xN/GaN sont limitées par une combinaison de mécanismes tels que les dislocations et les nombreux défauts structuraux en volume, en surface et à l’interface des matériaux dégradant ainsi les performances électriques du transistor. Dans ce travail, nous étudierons les propriétés physiques des nitrures GaN, AlN, et de l’hétéro-structures AlxGa1-xN/GaN. Nous nous intéressons sur la phase cubique du AlxGa1-xN/GaN excellent candidat pour la réalisation des transistors MODFETs et MOS-MODFETs devient les composants dominant dans le régime de puissance hyperfréquences et pour les applications des télécommunications à très haut débit. On étudier leurs structures physiques et leurs descriptions des différentes couches de base. Ainsi également, les limites de performances par l’effet d’effondrement du courant et le courant de fuite. Nous étudions les influences de l'épaisseur de la couche tampon c-GaN, dopage de la couche donneuse c-AlxGa1-xN, et la fraction molaire x (Al) des couches c-AlxGa1-xN sur les caractéristiques courant-tension du transistor MODFET à base de nanostructures AlxGa1-xN/GaN cubique en utilisant le logiciel nextnano3. Enfin, ce model offre un outil précieux pour la conception, l’optimisation, et haute prédiction des performances des dispositifs de puissance hyperfréquences et démontre la haute performance de MOS-MODFET sur le MODFET à structure conventionnelle pour les applications de dispositifs optiques. These last years, transistor MODFET (MOdulation Doped Field Effect Transistor) based on AlxGa1-xN/GaN is the object of intense research. Those showed the effectiveness of this component for various applications requiring with another higher tensions, temperatures, powers and allow microwave regimes higher GHz and sometimes of THz for electronics and optoelectronics associated. However, MODFETs AlxGa1-xN/GaN structures with metastable cubic phase represent an alternative for applications devices made of stable hexagonal nitrides III-N. Due to the absence of spontaneous and piezoelectric fields, cubic AlxGa1-xN/GaN provides an incentive for fabrication of field-effect transistors with both normally-on and normally-off characteristics. AlxGa1-xN/GaN structures are limited by a combination of mechanisms such as dislocations and the many structural defects in the bulk, in the surface and at interface of materials degrading thus the electric performances of the transistor. In this work, we study the physics properties of GaN, AlN, and AlxGa1-xN/GaN hetero-structures. We are interest for excellent candidate of cubic phase of AlxGa1-xN/GaN to achieve MODFETs and MOS-MODFETs transistors become the dominant compounds for power microwave regimes and telecommunication applications at very high speed. We study the structures physics and the descriptions of different base layers, and also the performances of MODFET devices limits by current collapse effect and leakage current. We study the influence of thickness of buffer layer c-GaN, doping of donor layer c-AlxGa1-xN, and molar fraction x (Al) of c-AlxGa1-xN layers on the current-tension characteristics of cubic AlxGa1-xN/GaN nanostructures based MODFET transistor using nextnano3 software. Finally, this model provides a valuable tool for design, optimization, and high performances prediction of microwave power devices and demonstrates high performance of MOS-MODFET over MODFET conventional structure for application of optical devices. Directeur de thèse : BOUDGHENS STAMBOULI Amine

Exemplaires

Code-barres	Cote	Support	Localisation	Section	Disponibilité
2509	02-09-486	Version numérique et papier	Bibliothèque USTOMB	Thèse de Doctorat	Exclu du prêt

Documents numériques

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