Investigation de l’auto-échauffement d’un MESFET GaAs via la dispersion de la conductance de sortie

Abstract

Résumé Le phénomène de la dispersion fréquentielle de la conductance de sortie et l'autoéchauffement constituent un obstacle au développement des circuits intégrés logiques ou numériques, qui repose principalement sur les transistors à effet de champ à grille Schottky à base d’arséniure de galium, MESFET GaAs, cette étude visait à comparer les résultats expérimentaux et théoriques de la dispersion fréquentielle de la conductance de sortie, gd, les résultats théoriques basé sur le modèle de Canfield et al. Déterminons ensuite la température optimale, encore appelée température de fonctionnement du transistor, correspondant au meilleur accord entre les résultats expérimentaux et celle théoriques. Cette température est principalement lié à la tension drain-source Vds et à la tension grille-source, Vgs, de sorte que l’augmentation de |Vgs| induit sa décroissance. Cette étude a été réalisée dans la gamme de fréquences [0,01 KHz - 100 KHz] sur deux types de transistors à effet de champ à grille Schottky, MESFET GaAs. Après avoir interprété et discuté les résultats expérimentaux et théoriques obtenus dans différentes polarisations, nous pouvons conclure qu'il existe une relation étroite entre les conditions de polarisation et la température de fonctionnement. Abstract The phenomenon of frequency dispersion of the output conductance and self-heating constitute an obstacle to the development of logic or digital integrated circuits, which is mainly based on Schottky gate field effect transistors based on Galium Arsenide, MESFET GaAs, this study aimed to compare the experimental and theoretical results of the frequency dispersion of the output conductance, gd, the theoretical results based on the model of Canfield et al. We then determine the optimum temperature, also called the operating temperature of the transistor, corresponding to the best agreement between the experimental results and the theoretical ones. This temperature is mainly related to the drain-source voltage Vds and the gate-source voltage, Vgs, so that the increase in |Vgs| induces its decrease. This study was performed in the frequency range [0.01 KHz - 100 KHz] on two types of Schottky Gate Field Effect Transistors, GaAs MESFET. After interpreting and discussing the experimental and theoretical results obtained in different polarizations, we can conclude that there is a close relationship between the polarization conditions and the operating temperature. ملخص تشكل ظاهرة تشتت أو تبدد التردد لموصلية الخروج و التسخين الذاتي عائقا أمام تطوير الدارات المتكاملة المنطقية أو الرقمية ، التي تعتمد أساسا على ترانزستور التأثير المجالي ذو بوابة شوتكي اهتمت هذه الدراسة بمقارنة نتائج تجريبية ، MESFET GaAs ونصف ناقل زرنيخ الغاليوم لنحدد بعدها .Canfield et al المعتمدة على نموذج gd وأخرى نظرية للتبدد الترددي لمواصلة الخروج درجة الحرارة المثلى وتسمى أيضًا درجة حرارة تشغيل الترانزستور المقابلة لأفضل توافق بين النتائج بحيث التزايد في قيم | Vgs التجريبية و النظرية. وتتعلق هذه الدرجة أساسا بجهد المصرف وجهد البوابة ]100 KHz – 0.01KHz[ يؤدي إلى انخفاضها. حيث تمت هذه الدراسة في مجال الترددات | Vgs على نوعين من الترانزستورات ذات التأثير المجالي ذو بوابة شوتكي. بعد تفسير ومناقشة النتائج التجريبية والنظرية التي تم الحصول عليها في دراسات مختلفة، يمكننا أن نستنتج أن هناك علاقة وثيقة ودرجة حرارة التشغيل. MESFET GaAs بين شروط استقطاب