Lead
L'évolution des transistors bipolaires ultra-rapides stagne depuis un certain nombre d'années à des fréquences de coupures aux environs de 500 GHz.Nous croyons que ce plateau ne pourra être dépassé que si on réussi à mettre en place un design plus intelligent des composants électroniques. En ce moment, les outils de simulations commerciaux ne tiennent ni compte de plusieurs effets quantiques ni de la structure de bande détaillée des matériaux composant les transistors.Ce projet tente de remédier à cette situation en appliquant les techniques de transports quantique les plus avancées couplées aux structures de bandes détaillées de matériaux impliqués.

Lay summary

Les techniques de transports quantique de pointe seront couplées aux structures de bandes détaillées calculées par Density Functional Theory (DFT) pour guider le design de transistors à double hétérojonctions (DHBTs) InP/GaInAs et InP/GaAsSb. On obtiendra ainsi une connaissance inédite du transport électronique à haute vitesse dans les alliages III-V comme AlGaInAs et GaInAsSb.

 Les transistors ainsi réalisés à l'ETH-Zurich et 3-5 Labs seront caractérisés sur bancs de test jusqu'à 500 GHz à l'Université de Bordeaux et des modèles extraits pour comparaison avec les prédictions de modélisation. S'il y a lieu, ceci permettra le rafinement des modèles dans le but d'établir un environnement permettant le design de transistors InP approchant légitimement des fréquences de coupure de 1 THz ou 1000 GHz.

La réalisation de tels dispositifs aura une grande importance dans la réalisation de source THz électroniques et permettra le développment des réseaux de communication à haute vitesse qui suivront 5G dans l'ère post-2020.

 

Keywords

Compound semiconductors, heterostructure bipolar transistors (HBTs), quantum transport, density functional theory (DFT), cutoff frequencies