Conception de composants à base GaN et application aux antennes haute puissance

Ce travail démontre la faisabilité de l'utilisation de la technologie au nitrure de gallium (GaN) dans les systèmes RF reconfigurables. Les diodes varactors et les circuits de commutation à base de GaN sont considérés comme des candidats prometteurs pour les applications haute puissance et haute fréquence. La première partie est consacrée au développement de dispositifs GaN actifs. Les composants actifs ont été réalisés à l'aide du procédé HEMT GaN du Conseil national de recherches du Canada (CNRC). À partir de trois procédés, à savoir GaN150v0 (longueur de grille de 0,15 µm), GaN500v1 et GaN500v2 (tous deux avec une longueur de grille de 0,5 µm), de nombreuses diodes varactors de tailles différentes ont été fabriquées et caractérisées par des mesures en courant continu et en RF, en petits et grands signaux. Les diodes varactors ont ensuite été modélisées à l'aide d'équations analytiques contenant des coefficients empiriques. Ces expressions ont été introduites pour la première fois pour décrire la dépendance en tension de la capacité équivalente (CEq) et de la résistance en série (REq) ; elles peuvent servir de modèle général pour représenter le comportement non linéaire des varactors à base de GaN. En régime de petits signaux, toutes les équations développées décrivant REq et CEq ne dépendent que de la tension de polarisation et de la géométrie du dispositif.