Abstract FR:

Ce travail concerne l'étude des potentialités de réseaux de microémetteurs à émission effet de champ réalisés sur GaAs pour les applications de puissance en hyperfréquences dans les tubes à ondes progressives. Stimulées par les avancées de la microtechnologie, des micro-sources électroniques, basées sur une émission par effet de champ, ont émergé donnant naissance à la microélectronique du vide. Si la première illustration industrielle en est la réalisation d'écrans plats à micropointes, cette discipline continue à être le théâtre d'innovations importantes. Ainsi, dans le domaine de l'amplification de puissance pour systèmes embarqués de télécommunications la substitution de l'émission thermoionique par une émission froide enregistre un vif intérêt notamment en raison du gain énergétique potentiel, de la montée en fréquence et de la réduction du poids et de l'encombrement de ces composants. La réalisation technologique et la modélisation de microcathodes froides sur GaAs sont étudiées ici en vue de montrer les avantages d'une émission à partir de ce matériau. Dans une démarche théorique, une modélisation de l'émission par effet de champ appliquée aux semiconducteurs a permis d'estimer et de quantifier les différents phénomènes mis en jeu à l'interface matériau-vide. La mise en œuvre technologique de microcathodes nous a conduit à mettre en évidence le rôle de la densité d'électrons sur le mécanisme d'émission afin d'exalter le niveau de courant extrait. Les résultats obtenus fort encourageants positionnent le GaAs comme un candidat attractif pour la réalisation de microcathodes froides destinées à des fonctionnalités en micro-ondes.