Analyse des mécanismes de défaillance dans les transistors de puissance radiofréquences HEMT AlGaN/GaN / Jean-Baptiste Fonder ; sous la direction de Farid Temçamani

Date :

Type : Livre / Book

Type : Thèse / Thesis

Langue / Language : français / French

Radiofréquences

Temçamani, Farid (19..-.... ; chercheur en électronique) (Directeur de thèse / thesis advisor)

Campovecchio, Michel (1964-....) (Rapporteur de la thèse / thesis reporter)

Gaquière, Christophe (1966-...) (Rapporteur de la thèse / thesis reporter)

Latry, Olivier (1967-.... ; enseignant-chercheur en électronique, optronique et systèmes) (Membre du jury / opponent)

Duperrier, Cédric (Membre du jury / opponent)

Giraudet, Louis (1962-....) (Membre du jury / opponent)

Moreau, Christian (Membre du jury / opponent)

Maanane, Hichame (1977-....) (Membre du jury / opponent)

Université de Cergy-Pontoise (1991-2019) (Organisme de soutenance / degree-grantor)

École doctorale Sciences et ingénierie (Cergy-Pontoise, Val d'Oise) (Ecole doctorale associée à la thèse / doctoral school)

Equipes Traitement de l'Information et Systèmes (Cergy-Pontoise, Val d'Oise) (Laboratoire associé à la thèse / thesis associated laboratory)

Résumé / Abstract : Les HEMT AlGaN/GaN sont en passe de devenir incontournables dans le monde de l'amplification de puissance radiofréquence, grâce à leurs performances exceptionnelles. Cependant,en raison de la relative jeunesse de cette technologie, des études de fiabilité dans plusieurs modes de fonctionnement sont toujours nécessaires pour comprendre les mécanismes de défaillance propres à ces composants et responsables de leur vieillissement. Cette étude porte sur l'analyse des défaillances dans les transistors HEMT AlGaN/GaN de puissance,en régime de fonctionnement de type RADAR (pulsé et saturé). Elle s'appuie sur la conception d'amplificateurs de test, leur caractérisation et leur épreuve sur bancs de vieillissement. La mise en place d'une méthodologie visant à discriminer les mécanismes de dégradation prépondérants, conjointement à une analyse micro-structurale des composants vieillis, permet d'établir le lien entre l'évolution des performances électriques et l'origine physique de ces défauts.

Résumé / Abstract : AlGaN/GaN HEMTs are on the way to lead the radiofrequency power amplificationfield according to their outstanding performances. However, due to the relative youth of this technology, reliability studies in several types of operating conditions are still necessaryto understand failure mechanisms peculiar to these devices and responsible for their wearingout. This study deals with the failure analysis of power AlGaN/GaN HEMTs in RADARoperating mode (pulsed and saturated). This is based on the design of test amplifiers, theircharacterization and their stress on ageing benches. The setting up of a methodology aimingat discriminating predominant degradation modes, jointly with a micro-structural analysisof aged devices, permits to link the evolution of electrical performances with the physicalroots of these defects.