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Optimisation fiabilisée des transistors bipolaires InP submicroniques en vue de la conception robuste des transmissions optiques 112 Gb/s – ROBUST

Résumé de soumission

Les circuits basés sur les TBH InP sont particulièrement appropriés pour les blocs fonctionnels près des transitions opto/électroniques, où le taux de modulation complet nécessite un fonctionnement très grande vitesse. La capacité de fonctionnement du TBH InP à large signal permet la réalisation du ''driver'' électro-optique et sa très grande sensibilité conduit à d'excellentes performances du photo-récepteur. Aujourd'hui, les dimensions réduites des transistors offrent une plus large bande de fréquences mais il faut également maintenir une puissance de sortie suffisante. En effet, les dimensions des TBH InP diminuant, l'augmentation de la densité de courant est obligatoire puisque le pic de FT est atteint à 1 mA/µm2 pour 2 µm d'émetteur et augmente à 5 mA/µm2 pour 0.5 µm. Comme la résistance thermique augmente de façon inversement proportionnelle aux dimensions du TBH, la température de jonction augmente significativement ce qui active des mécanismes de défaillance. C'est pourquoi, il est nécessaire d'aborder la conception du transistor submicronique par une approche active de l'évaluation de la fiabilité des circuits associés fonctionnant à 112 Gb/s. La structure de ROBUST aborde cette problématique par le biais de quatre taches partant des aspects fondamentaux jusqu'à la conception de circuits robustes à travers des rétroactions courtes et plus larges. La Tache 1 permet une évaluation détaillée de l'auto-échauffement du TBH InP pour identifier les défauts de sa structure. La tache 2 définit la fabrication de HBT InP 0.5µm. Dans la Tache 3, un effort significatif est porté sur les caractérisations électrique et thermique des structures de test. La Tache 4 est conçue pour valider toute l'approche. Basés sur le modèle compact tenant compte du comportement électro-thermique du TBH InP, la conception, la fabrication et le test de circuits démonstrateurs inclut des blocs élémentaires (miroir de courant, paire différentielle, ...) et deux circuits démonstrateurs de classe 100Gbit/s : un ampli-transimpédance et le driver d'un modulateur électro-optique avec pour objectif une puissance dissipée proche de 40 mW pour des TBH de 0.5 x 5 µm2.

Coordination du projet

Cristell MANEUX (Organisme de recherche)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

Aide de l'ANR 1 005 992 euros
Début et durée du projet scientifique : - 36 Mois

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