Abstract FR:

Ce travail de thèse porte sur la conception, la fabrication et la caractérisation de composants non linéaires a heterostructure d'une part et de guides de propagation coplanaires sur membrane d'autre part. Pour les dispositifs actifs, le composant développé est une heterostructure à simple barrière qui présente des non linéarités en capacité extrêmement marquées utilisables dans les multiplicateurs de fréquences. Par rapport aux dispositifs Schottky varactors conventionnels, les heterostructures permettent de tirer parti de propriétés de symétrie et d'optimiser au mieux les caractéristiques des courants de déplacement et de conduction. En pratique, les composants sont fabriques à partir de multiples heterostructures épitaxies par jets moléculaires sur substrat inp mettant en jeu des techniques d'intégration monolithique. Plusieurs séries d'échantillons ont été fabriquées avec pour les dernières structures, des résultats a l'état de l'art, notamment avec la possibilité de moduler la capacité dans un rapport 5 et une tenue en tension de plus de 6 volt favorable aux applications de puissance. Dans cette optique, nous démontrons par ailleurs la possibilité d'intégrer verticalement plusieurs composants sur une même épitaxie. Pour les structures passives, elles sont constituées de lignes coplanaires déposées sur membrane de polyamide ou de nitrure de silicium. Dans ces conditions, le milieu de propagation peut se comparer à l'air avec une permittivité effective très proche de celle obtenue dans l'espace libre. De telles structures ont été fabriquées en utilisant des technologies de micro-usinage de l'arséniure de gallium. Les résultats des caractérisations hyperfréquences sont conformes aux prédictions théoriques, avec la propagation faible perte de l'énergie électromagnétique sans dispersion dans une très large bande de fréquence. Ces études sont ensuite étendues à la conception de structures de filtrage aux fréquences millimétriques, notamment à 250 gHz.