Avec la mont\u00e9e des semi-conducteurs vers les fr\u00e9quences millim\u00e9triques et sub-t\u00e9rahertz, les transistors doivent \u00eatre caract\u00e9ris\u00e9s sur des plages de fr\u00e9quences de plus en plus larges. Les m\u00e9thodes classiques multiplient alors les bancs de mesure et les \u00e9talonnages, ce qui complexifie les essais et d\u00e9grade la coh\u00e9rence des donn\u00e9es destin\u00e9es \u00e0 la mod\u00e9lisation. Keysight Technologies a collabor\u00e9 avec l\u2019universit\u00e9 de Glasgow, le National Physical Laboratory (NPL) britannique et MPI Corporation pour d\u00e9montrer une caract\u00e9risation continue sur plaquette, de la quasi-CC jusqu\u2019\u00e0 250 GHz, en un seul balayage.<\/p>\n
L\u2019exp\u00e9rimentation a port\u00e9 sur des transistors \u00e0 haute mobilit\u00e9 \u00e9lectronique en phosphure d\u2019indium (HEMT InP) fonctionnant dans la bande sub-t\u00e9rahertz. Les partenaires ont montr\u00e9 qu\u2019il est possible de caract\u00e9riser ces dispositifs sur toute la bande en un seul contact de sonde, sans changer de configuration.<\/p>\n
Cette approche garantit la coh\u00e9rence des param\u00e8tres S sur l\u2019ensemble de la plage, un point important pour l\u2019extraction de mod\u00e8les destin\u00e9s \u00e0 la conception de circuits. Les m\u00e9thodes classiques, qui juxtaposent plusieurs bancs et plusieurs \u00e9talonnages, introduisent au contraire des discontinuit\u00e9s entre bandes qu\u2019il faut ensuite corriger.<\/p>\n
La configuration associait l\u2019analyseur de r\u00e9seau vectoriel PNA-X de Keysight, son extension de fr\u00e9quence \u00e0 balayage unique jusqu\u2019\u00e0 250 GHz et une unit\u00e9 source\/mesure de pr\u00e9cision (SMU). L\u2019universit\u00e9 de Glasgow a fourni les HEMT InP et les \u00e9talons d\u2019\u00e9talonnage sur plaquette, MPI Corporation la technologie de sondage large bande et le logiciel d\u2019\u00e9talonnage, et le NPL ses m\u00e9thodologies de m\u00e9trologie et d\u2019\u00e9talonnage haute fr\u00e9quence.<\/p>\n
Le filtrage et l\u2019\u00e9talonnage int\u00e9gr\u00e9s de la source assurent la puret\u00e9 du signal millim\u00e9trique \u00e0 la pointe de la sonde. C\u2019est la combinaison de ces quatre briques, instrumentation, dispositifs, sondage et m\u00e9trologie, qui permet de couvrir toute la bande sans rupture de configuration.<\/p>\n
Pour le Dr Xiaobang Shang, du laboratoire national de m\u00e9trologie britannique, Principal Scientist et responsable des mesures sur plaquette au NPL, des mesures pr\u00e9cises sur plaquette sont indispensables \u00e0 la conception de semi-conducteurs fiables, d\u2019autant plus aux fr\u00e9quences millim\u00e9triques et sub-t\u00e9rahertz. Le savoir-faire du laboratoire en \u00e9talonnage haute fr\u00e9quence a permis de valider la m\u00e9thode.<\/p>\n
Matthew White, directeur du d\u00e9veloppement commercial de MPI Corporation, souligne qu\u2019atteindre 250 GHz exige une int\u00e9gration \u00e9troite du sondage, de l\u2019\u00e9talonnage et de la mesure.<\/p>\n
Selon Thierry Locquette, vice-pr\u00e9sident des ventes EMEA de Keysight, caract\u00e9riser un dispositif de la quasi-CC \u00e0 250 GHz en un seul balayage simplifie nettement le travail des chercheurs qui d\u00e9veloppent les semi-conducteurs de nouvelle g\u00e9n\u00e9ration, en leur fournissant des donn\u00e9es large bande fiables.<\/p>\n
Pour les laboratoires, la suppression des changements de banc et des \u00e9talonnages successifs doit r\u00e9duire la dur\u00e9e des campagnes de mesure et les sources d\u2019erreur li\u00e9es au raccordement de plusieurs bandes.<\/p>\n