Prsentation PowerPoint

1
Mesures hyperfréquences de composants

• Mesure de dipole
• caractérisé par son facteur de réflexion
  complexe
• permet dobtenir limpédance/admittance complexe
• nécessite la mesure/détection dondes incidentes
  et réfléchies
• Mesure de quadripole
• facteur de réflexion aux deux accès
• facteur de transmission aux deux accès
• concept de matrice de répartition
• plusieurs notions de gain associées

2
Détection

Principe utilisation de la nonlinéarité dune
diode conversion de la tension hyperfréquence
en une composante continue
Terme quadratique proportionel au carré de
tension RF
3
Détection

Génération dun courant dont la composante DC
vaut
4
Détection

Principe conversion de la tension
hyperfréquence en une composante continue
supprimé par filtrage
5
Détection

Si filtres idéaux
Prf
r
r
IDC
Ro
Ro
C
V
Sensibilité en courant
Sensibilité en tension
6
Détection

Prf
r
r
IDC
Ro
Ro
C
V

• Attention
• pour maximiser les sensibilités ? adapter le
  circuit RF à la ligne dentrée
• prise en compte du bruit généré par la diode
• ? sensibilité tangentielle du détecteur
• Pentrée telle que

7
Exemples de diodes

• Diodes Schottky commerciales
• Diodes balistiques recherche _at_ UCL

8
Schottky detectors Agilent HSCH 9161
Cut-off 100 GHz
9
Exemples de diodes

• Diode Schottky commerciales
• Diodes balistiques recherche _at_ UCL

10
Transport électronique diffusif
Echelle macroscopique interaction électrons
avec impuretés du réseau

• Transport  diffusif 
• limité par collisions
• fixé par application dun champ
• électrique E

e-
W
L
E
11
Transport électronique balistique
Hypothèse dimensions W, L lt le

• pas de diffusion par impuretés
• réflexions aux parois du canal
• ? Transport  balistique 
• fixé par géométrie du canal

e-
W
G1/R indépendante de L
L
Limite entre transport diffusif et
balistique diffusif si W, L gt le balistique
si W, L lt le
12
Matériau pour transport balistique- 2DEG
Ec
Ef
Ev
GaInAs
AlInAs
13
Matériau pour transport balistique- 2DEG

- - -

• Avantage
• neutralité respectée gaz créé par dopage
  (atomes ionisés)
• ns doping 46 1012/cm2 ns gas 14
  1012/cm2
• séparation gaz / impuretés de dopage (spacer)
• pas ou peu dimpuretés dans plan du gaz
• ? transport balistique

14
Fabrication de canaux balistiques
IEMN/SEM
15
Paramètres transport balistique en hétérostructure
le
e-
e-
W
W
L lt le
L gt le
16
Performances hautes fréquences du canal balistique
Notion de fréquence de coupure associée fT 1 /
2p tbal 1 THz
17
Small is different
Nanojonction symétrique
e- ?Vc lt 0
18
Small is different
Vérification expérimentale
Vc
W 100 nm lt le 130 nm ? comportement non
linéaire
W 200 nm gt le 130 nm ? comportement diffusif
2ème avantage nanocanaux balistiques transport
balistique permet fonctions non linéaires
19
Applications hautes fréquences du transport
balistique
Vc - a V2in
T/2
t
DC component

Vc - a VRF2 ( cos 2wt 1)/2
T

• Signal de sortie
• composante DC - a VRF2 /2
• détecteur quadratique signal entrée
• composante à fréquence 2w
• doubleur de fréquence

signal dentrée Vin VRF cos w t

t
si L, W lt le, fonctions préservées jusquau THz ?
20
Application Détecteur quadratique
fin w/2p
Vc DC - a VRF2/2
? Détection tension Vc DC indépendante de
fréquence signal Vin
à vérifier jusquau THz ??
21
Ballistic nanodevices Towards THz performances
?
Bandwidth limitation due to RC product