Contribution à la conception optimale en terme de linéarité et ...

CHAPITRE I – OUTILS DE MODELISATION, DE CARACTERISATION ET D’ANALYSE NON-LINEAIRE
I.2.2.2. - Modélisation et extraction des modèles à effets thermiques et de
pièges
La topologie du modèle électrique que nous présentons dans cette section a été
développée pour la modélisation de MESFET présentant des pièges à niveaux profonds
localisés dans le substrat semi-isolant AsGa. L’influence de ces pièges se traduit par la
formation d’un potentiel de rétroaction au niveau de la grille appelé self-backating qui dépend
des conditions d’excitation.
Source Grille Drain
N+ n=ND-NB- Canal N+
Substrat SI AsGa
Figure I.6 – Structure d’un MESFET
Dans le cadre de modulation complexe, les fréquences mises en jeu dans le
comportement non linéaire d’un transistor s’étendent sur une bande autour de chaque
harmonique de la fréquence porteuse mais également autour du continu. La largeur de cette
bande dépend directement la bande de fréquence du signal d’excitation. Le modèle d’un
transistor doit donc être capable de reproduire le comportement du composant à toutes ces
fréquences. Pour un transistor seul, la réponse en fréquence autour du continu est
principalement imposée par les constantes de temps thermiques et de pièges. Il est donc
nécessaire d’utiliser des modèles dynamiques de ces effets.
Le modèle thermique d’un transistor (Figure I.7) est un circuit électrique qui relie la
température du transistor à la puissance dissipée du circuit. Il est représenté au premier ordre
par une cellule RC qui permet de prendre en compte la résistance thermique équivalente du
circuit Rth ainsi que la constante de temps thermique du circuit à travers la capacité Cth. La
température du transistor ainsi calculée est alors directement utilisée pour les modèles
thermiques des diodes et de la source de courant.
12
ND
NEL2+
NB-