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    Contribution à la caractérisation et à la modélisation de transistors bipolaires de puissance intégrés dans une filière BICMOS submicronique

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    L’émergence de la troisième génération de téléphone portable a fait évoluer les usages. Les utilisateurs peuvent désormais bénéficier d’un accès haut débit à l’Internet sans fil ce qui a rendu les services de communication multimedia: visiophonie, MMS, réception de programmes télévisés... Cette diversification du mode d’utilisation d’un portable a fait des amplificateurs de puissance des éléments prépondérants pour la transmission de l’information. C’est pourquoi cette étude propose une contribution à la caractérisation et à la modélisation de transistor de puissance RF intégrés dans une filière submicronique. Dans ce cadre d’application, il est important de tenir compte de l’influence de la température sur la réponse électrique d’un transistor bipolaire; cet effet est d’autant plus marqué pour les applications de puissance au regard des densités de courant mises en jeu. C’est pourquoi, une analyse des lois en température des paramètres du modèle compact HICUM/L2 est présentée, ainsi que les méthodes d’extraction associées. Puis, les phénomènes d’auto-échauffement et de couplage thermique dans les transistors de puissance sont étudiés à l’aide de simulations physiques et de caractérisations électriques pour mettre au point un modèle nodal SPICE. Finalement, les transistors de puissance sont caractérisés à l’aide de mesure load-pull en appliquant un signal à deux tons sur leur base. Ces caractéristiques sont comparées à des simulations Harmonic Balance de manière à valider le comportement grand signal du modèle HICUM/L2 et sa capacité à modéliser les phénomènes d’intermodulations fréquentielles.The emergence of the mobile phone third generation made evolved the uses. From now on the users can have accesses to the Internet, which made the services of communication multi-media: video-telephony, MMS... That diversification of mobile phone uses makes power amplifiers a preponderant element for the transmission of information. That’s why this study represents a contribution to the characterization and the modeling of RF power transistor integrated in a submicronic technology. For such applications, it is fundamental to consider the temperature influence on the electrical response of a bipolar transistor; this effect is even more important within the framework of power applications due to the current densities involved. Consequently, an analysis of the temperature laws of the HICUM/L2 model parameters is first presented, as well as the associated extraction methods. Then, self-heating and thermal coupling phenomena in powers transistors are studied using physical simulations and electrical characterization to develop a nodal SPICE model. Finally, the power transistors are characterized using load-pull measurement by applying a two-tone signal. These measurement are compared to Harmonic Balance simulations so as to validate the large signal behavior of HICUM/L2 model and its capacity to model frequency intermodulations

    Contribution à la caractérisation et à la modélisation de transistors bipolaires de puissance intégrés dans une filière BiCMOS submicronique

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    L émergence de la troisième génération de téléphone portable a fait évoluer les usages. Les utilisateurs peuvent désormais bénéficier d un accès haut débit à l Internet sans fil ce qui a rendu les services de communication multimedia: visiophonie, MMS, réception de programmes télévisés... Cette diversification du mode d utilisation d un portable a fait des amplificateurs de puissance des éléments prépondérants pour la transmission de l information. C est pourquoi cette étude propose une contribution à la caractérisation et à la modélisation de transistor de puissance RF intégrés dans une filière submicronique. Dans ce cadre d application, il est important de tenir compte de l influence de la température sur la réponse électrique d un transistor bipolaire; cet effet est d autant plus marqué pour les applications de puissance au regard des densités de courant mises en jeu. C est pourquoi, une analyse des lois en température des paramètres du modèle compact HICUM/L2 est présentée, ainsi que les méthodes d extraction associées. Puis, les phénomènes d auto-échauffement et de couplage thermique dans les transistors de puissance sont étudiés à l aide de simulations physiques et de caractérisations électriques pour mettre au point un modèle nodal SPICE. Finalement, les transistors de puissance sont caractérisés à l aide de mesure load-pull en appliquant un signal à deux tons sur leur base. Ces caractéristiques sont comparées à des simulations Harmonic Balance de manière à valider le comportement grand signal du modèle HICUM/L2 et sa capacité à modéliser les phénomènes d intermodulations fréquentielles.BORDEAUX1-BU Sciences-Talence (335222101) / SudocSudocFranceF

    A Physics-Based Compact Model for ESD Protection Diodes under Very Fast Transients

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    International audienceIn this paper, a complete analysis of the physical phenomena occurring in ESD protection diodes during very fast transients is investigated. Thanks to TCAD simulations and transient characterization, it is highlighted that the mobility degradation effect must be taken into account in addition to the conductivity modulation effect for modeling diode behavior during triggering. Finally, a new physics-based compact model of ESD protection diodes is proposed, demonstrated and validated under very fast transient events in the CDM time domain
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