Etudes experimentales et modelisation de composants micro-ondes bipolaires et a effet de champ sige

Cette these a pour objet l'etude du comportement haute frequence de nouveaux transistors iv-iv a heterostructures si/sige, qu'ils soient bipolaires (tbh) ou a effet de champ, en fonction de la temperature entre 300k et 50k. Quatre technologies differentes de transistors compatibles avec une production industrielle, sont etudiees : - deux filieres de tbh a base sige abrupte, l'une pour des circuits rf hybrides (temic), l'autre pour des circuits mmic (daimlerchrysler), - une filiere de tbh a base sige graduelle integree aux circuits bicmos (cnet cns/ stmicroelectronics) et, - des transistors a effet de champ sige canal n (n-modfet) (daimlerchrysler). Une masse importante de donnees experimentales est obtenue par la mise en oeuvre d'outils de mesure et de traitement semi-automatique. Des simulations hydrodynamiques 2d a elements finis sont realisees et les resultats sont compares aux experiences afin d'aider a la comprehension des phenomenes physiques qui sont responsables des excellentes performances dynamiques. L'etude a temperature cryogenique des tbh a base sige abrupte a mis en exergue les phenomenes d'exodiffusion de bore a partir du contact de base extrinseque, et l'amelioration des performances dynamiques avec une frequence de transition du gain en courant de 213ghz a 80k, ce qui constitue un record mondial. L'etude en fonction de la largeur du doigt d'emetteur des tbh a base sige graduelle, conduit a des valeurs de frequence de coupure de 45-50ghz a 300k. L'analyse des n-modfet si/sige a montre les performances de ces transistors voues a jouer un role de tout premier plan dans le monde des micro-ondes a moyen terme.