Transistors à électrons chauds ultra-rapide à base d'InAs – TACHUS2

La recherche de transistors fonctionnant à très hautes fréquences est motivée par les besoins des systèmes de télécommunication à très haut débit, mais aussi des systèmes de génération ou détection de rayonnement THz pour l'imagerie ou la spectroscopie. Les meilleures performances actuelles sont obtenues avec des transistors bipolaires à hétérojonction InP (TBH), qui dépassent désormais les 500 GHz. Cependant ces composants atteignent aujourd'hui leur limite imposée par leurs propriétés de transport intrinsèques. Seul l'emploi d'un alliage InGaAs riche en Indium, qui présente de meilleures propriétés électroniques, a permis récemment de repousser cette limite jusqu'à plus de 700 GHz dans un composant original. Dans ce projet, nous proposons une solution encore plus radicale : l'utilisation du matériau InAs qui offre une amélioration de plus d'un facteur 2 de la vitesse de transit des électrons par rapport à InGaAs. Nous avons conçu pour cela un transistor unipolaire à électrons chauds, le QHET. Le principe de ce composant permet d'exploiter au mieux la rapidité du transport vertical dans InAs. Il contourne également une limitation habituelle des TBH qui résulte de la forte résistivité de la couche de base, grâce à une base de type N. L'objectif de ce programme de recherche est de concevoir, fabriquer et étudier des QHET prototypes afin d'évaluer le potentiel de cette technologie innovante pour des applications hyperfréquence. Le projet est coordonné par un spécialiste de la physique des hétérostructures III-V, du transport d'électrons chauds et de la filière de matériaux antimoniure (ou 6.1Å). Il bénéficiera de l'expertise de l'IES, leader international pour la fabrication des matériaux et composants 6.1Å, et de l'IEMN spécialiste reconnu internationalement de la technologie des composants hyperfréquence.