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Aujourd'hui les systèmes de télécommunication sont le plus souvent construits à partir (i) d'électronique à l'état solide utilisant la technologie des semi-conducteurs telles les diodes PIN et les transistors FET ou (ii) de relais électromagnétiques. Chacune de ces technologies offre un compromis entre la fréquence d'opération, la linéarité, la capacité à transporter la puissance RF, les pertes d'insertion, l'isolation, le temps de commutation, la consommation électrique, la fiabilité, l'intégration à grande échelle, la masse et le coût. Par ailleurs, le besoin d'opérer à hautes fréquences est plus marqué avec l'arrivée de la 5G. Les MEMS RF sont à priori adaptés pour répondre aux nombreux défis des nouvelles générations de systèmes de télécommunication, cependant le principal obstacle reste leur fiabilité. Cette thèse s'inscrit dans un contexte d'amélioration des performances et de la fiabilité des micro-commutateurs MEMS RF à contact ohmique. L'encapsulation des MEMS RF aux niveau du wafer est nécessaire pour leur intégration dans des systèmes plus complets telles les matrices de commutations et les antennes configurables. En plus de permettre un contrôle de l'environnement directe du MEMS, la solution d'encapsulation ne doit pas altérer les performances RF du composant. La fiabilité du contact électromécanique est l'une des limitations majeures intrinsèques des MEMS RF ohmiques. Le contact Au-Ru/AlCu est proposé comme une configuration compatible avec un procédé MEMS intégrant une étape d'encapsulation au niveau du wafer par collage eutectique Al-Ge. L'utilisation d'un contact Au-Ru permet de réduire les forces d'adhésion et le transfert de matière en comparaison de l'utilisation d'une paire de contact symétrique de métaux nobles. Par ailleurs, l'empilement Ru/AlCu assure une résistivité totale proche de celle de l'AlCu tout en bénéficiant des propriétés avantageuses du Ru à l'interface de contact. Une étude fondamentale du contact électromécanique rugueux pour l

Ce mémoire rapporte les détails de la fabrication de résonateurs supraconducteurs utilisant la technologie des GIS (guides d'ondes intégrés au substrat). L'informatique quantique est un secteur de recherche en évolution. La recherche dans ce secteur se concentre actuellement à maintenir la cohérence suffisamment longtemps pour permettre de réaliser les opérations nécessaires [36]. Une des méthodes utilisées est de coupler les bits quantiques avec des résonateurs. Deux types de résonateurs sont principalement utilisés, soit les résonateurs coplanaires et les cavités 3D. La technologie des guides d'ondes intégrés au substrat devrait permettre de garder les meilleurs avantages de chacune des deux autres techniques, tout en réduisant leur plus grand défaut. Afin de rendre les résonateurs supraconducteurs, de l'étain a été électroplaqué. Les différentes étapes nécessaires sont présentées. La caractérisation électrique des couches d'étain est faite à l'aide d'une mesure quatre pointes. Cette mesure a pour but de trouver la température critique. Cette température a aussi été confirmée à l'aide d'une mesure de susceptibilité magnétique. La température de transition trouvée est de 3:8K. Ceci correspond à la valeur de l'étain pur, ce qui indique que l'étain plaqué est de très bonne qualité. Des résonateurs en cuivre ont d'abord été fabriqués afin de valider le procédé. La caractérisation à température ambiante des résonateurs à 10,2 GHz a permis de montrer que le facteur de qualité est de 291. Suite à ces résultats, le procédé de fabrication a été adapté pour faire des résonateurs en étain. La caractérisation de ces résonateurs est ensuite présentée. Celle-ci a permis de montrer que le facteur de qualité passe de 126 à température ambiante à plus de 2000 lorsque l'échantillon passe sous 1K. La fréquence de résonance aussi a été caractérisée. Ce qui a permis de la voir passer de 10,14 GHz à température ambiante à 10,25 GHz à basse température. Une courte analyse explique cet e

L’industrie de télécommunication et les satellites se base majoritairement sur les technologies Si et GaAs. La demande croissante des hauts débits de données entraine une facture élevée en énergie. En outre, la saturation de la bande des basses fréquences, le besoin des débits élevés et les exigences de la haute puissance imposait l’utilisation de la bande hautes fréquences. Dans le but de résoudre les problèmes cités auparavant, la technologie GaN est introduite comme un candidat prometteur qui peut offrir de la haute puissance, taille du circuit plus faible avec une meilleure stabilité mécanique aux environnements hostiles/milieux agressifs. À titre d’exemple, l‘agence spatiale européenne sont en cours de développement d’un circuit à base du GaN sur substrat en Si pour faible cout, une hautes performance et une grande fiabilité. La technologie GaN est assez mature pour proposer de nouveaux systèmes intégrés utilisés pour les puissances microonde ce qui permet une réduction considérable de la taille du système. Étant un semiconducteur à grande bande interdite, GaN peut offrir une haute puissance sous hautes températures (>225oC) avec une bonne stabilité mécanique. Elle présente un facteur de bruit faible, qui est intéressant notamment pour les circuits intégrés aux ondes millimétriques. À noter que la mobilité du GaN par rapport à la température est assez élevée pour proposer des amplificateurs dans la bande W. Avec le progrès du procédé de fabrication du GaN, notre objectif est l’introduction de cette technologie dans des applications industrielles. À cette fin, on désire avoir un modèle du dispositif qui correspond à la meilleure performance. Ensuite, on veut le valider dans une modélisation du circuit. Cette thèse, basée sur la technologie GaN unique développée au 3IT, a pour objectif l’amélioration de l’outil de conception en réduisant son erreur avec une validation de son utilisation dans la conception du circuit. Ce travail est réalisé pour la première fois a, The telecommunication and satellite industry is mainly relying on Si and GaAs technologies as the demand for a high data rate is continuously growing, leading to higher power consumption. Moreover, the lower frequency band's saturation, the need for high data rate, and high-power force to utilize the high-frequency band. In pursuit of solving the issues mentioned earlier, GaN technology has been introduced as a promising candidate that can offer high power at a smaller circuit footprint and higher mechanical stability in harsh environments. For example, currently, the European space agency (ESA) is developing an integrated circuit with GaN on Si substrate for low cost, high performance, and high reliability. GaN technology is sufficiently mature to propose integrated new systems which are needed for microwave power range. This technology reduces the size of the system considerably. GaN is a wide bandgap semiconductor which can offer remarkably high power at high temperature (>225℃), and it is very stable mechanically. It presents a low noise factor, very interesting for a millimeter-wave integrated circuit. Finally, the mobility of GaN vs. temperature is sufficiently elevated to propose a power amplifier in W-Band. With the improvement of the GaN process, our objective is to introduce this technology for industrial applications. For this purpose, we wish to have a better model of the device that corresponds to the best performance and then validate it by using this model in a circuit. Based on the 3IT's GaN process, which is unique in its context, this thesis aims to improve the design kit by reducing the design model's error and validating it by using it in circuit design. This work is the first to realize in 3IT with simulation results to design an MMIC circuit for demonstration. I first characterized the new samples by performing different measurements than using these measurement data; transistor is modeled in ADS software. Once the model was complete

La réduction de taille des technologies actives permet d’envisager des applications vers des fréquences toujours plus élevées. Cependant, l’exploitation de ces bandes de fréquences nécessite une redéfinition fondamentale des architectures en raison de pertes plus conséquentes qu’aux basses fréquences; c’est de cette assimilation de nouvelles architectures à base de réseaux d’antennes directives programmables, conjointement à l’utilisation de technologies performantes que les fréquences supérieures à 30 GHz peuvent être pleinement exploitées pour des applications télécoms, de défense et commerciales. Dans les architectures notamment adoptées pour la génération de systèmes de communications 5G, les besoins concernent tout aussi bien une forte intégration hardware qu’un besoin en puissance élevé dans les bandes bandes Ku, K et Ka. De plus, le gain en maturité technologique des filières à grande bande interdite GaN les rendent éligibles pour prétendre à la conception des modules de puissance à ces fréquences. En effet, les circuits Tx-Rx réalisés traditionnellement en technologie SiGe ou GaAs se voient de plus en plus associés à (voire sont remplacées par) des éléments en technologie GaN. Les tendances d’utilisation de cette technologie ne la limitent plus au segment de la puissance pour l’amplification haute fréquence. Des récepteurs robustes ont prouvé l’intérêt de cette technologie en étage de réception (LNA), et d’autres travaux font état de performances avantageuses pour la synthèse d’oscillateurs stables hautes fréquences. C’est dans cette logique que le fondeur OMMIC a souhaité compléter la gamme des produits déjà disponibles, en motivant une étude sur la conception de puces multi-fonctions (atténuateurs-déphaseurs programmables) MMIC en technologie GaN. Ce travail a pour but de démontrer à terme les avantages que l’on peut tirer de modules totalement intégrés GaN d’une part, et de réaliser les premiers travaux de corechip en bande Ka sur cette technologie GaN d’

Dans la course aux développements des technologies, une révolution a été induite par l’apparition des technologies Nitrures depuis deux décennies. Ces technologies à grande bande interdite proposent en effet une combinaison unique tendant à améliorer les performances en puissance, en intégration et en bilan énergétique pour des applications hautes fréquences (bande L à bande Ka en production industrielle). Ces technologies mobilisent fortement les milieux académiques et industriels afin de proposer des améliorations notamment sur les aspects de fiabilité. Les larges efforts consentis par des consortiums industriels et académiques ont permis de mieux identifier, comprendre et maîtriser certains aspects majeurs limitant la fiabilité des composants, et ainsi favoriser la qualification de certaines filières. Cependant, la corrélation et l’analyse physique fine des mécanismes de dégradation suscite encore de nombreux questionnements, et il est indispensable de renforcer ces études par une approche d’analyse multi-outils. Nous proposons dans ce travail de thèse une stratégie d’analyse selon deux aspects majeurs. Le premier concerne la mise en œuvre d’un banc de stress qui autorise le suivi de nombreux marqueurs électriques statiques et dynamiques, sans modifier les conditions de connectiques des dispositifs sous test. Le second consiste à mettre en oeuvre un modèle physique TCAD le plus représentatif de la technologie étudiée afin de calibrer le composant à différentes périodes du stress. Le premier chapitre est consacré à la présentation des principaux tests de fiabilité des HEMTs GaN, et des défauts électriques et/ou structuraux recensés dans la littérature ; il y est ainsi fait état de techniques dites non-invasives (c.-à-d. respectant l’intégrité fonctionnelle du composant sous test), et de techniques destructives (c.-à-d. n’autorisant pas de reprise de mesure). Le second chapitre présente le banc de stress à haute fréquence et thermique développé pour les besoins de

Le domaine du spectre électromagnétique correspondant aux fréquences térahertz est encore peu exploité, pourtant, les applications nécessitant la génération, l’amplification ou la détection d’un signal térahertz sont nombreuses et intéressantes. Dans ce travail, nous nous intéressons tout particulièrement au détecteurs plasmoniques, qui constituent une alternative prometteuse à la montée en fréquence des capteurs électroniques et à l’utilisation de capteurs thermiques pour les photons de faible énergie. Les capteurs plasmoniques fonctionnent grâce au couplage entre le photon térahertz et un plasmon au sein d’un gaz d’électrons bidimensionnel (2DEG). Le plasmon-polariton est ensuite transformé en un signal continu et détectable. Nous utilisons pour cela le 2DEG présent dans l’hétérostructure AlGaN/GaN. Le couplage entre le photon et le plasmon-polariton est réalisé par un réseau métallique déposé sur la structure semi-conductrice. Tout d’abord, l’étude du couplage photon/plasmon par des simulations électromagnétiques nous a permis de connaître les fréquences de résonance des plasmons-polaritons en fonction des dimensions du réseau. Le motif de réseau composé de deux bandes de métal de largeurs différentes a été plus particulièrement étudié. Ce motif permettant aux détecteurs d’atteindre une très haute sensibilité [Coquillat et al., 2010] et n’avait pas encore été étudié du point de vue de son efficacité de couplage. Des détecteurs, dimensionnés pour notre montage de test à 0,65 THz, ont ensuite été fabriqués puis mesurés avec un réseau non-polarisé, à température ambiante et refroidis à l’azote. La correspondance entre la variation de la sensibilité en fonction de la fréquence et les spectres d’absorption mesurés au spectromètre infrarouge à transformée de Fourier (FTIR) montre l’importance de l’étape de couplage dans le processus de détection. Contrôler la densité électronique dans le 2DEG permet de modifier la fréquence de résonance des plasmons-polaritons et d’aug, The objectives of this thesis were the fabrication, the measurement and the study of gallium nitride THz detectors. These detectors are working as follows : first the incident THz photon is coupled to a plasmon in the quantum well at the interface AlGaN/GaN. This plasmon is then turned into a continuous measurable current. One of the key-components in this type of detectors is the grating coupling the incident photon and the plasmon. Electromagnetic simulations have been made to determine the dimensions of the grating depending on the detection frequency. Detectors were then fabricated using the precendently calculated grating patterns. Their working frequency depending on their dimensions were measured with a good agreement with the previously led simulations. The grating is not used only as coupling element, but can be used to monitor the electron density in the quatum well as well, what should allow an exaltation of the rectification phenomenon and a frequency tunability. A technological development was needed to achieve grating actually monitoring the electron density over a wide range. It was a real challenge to fabricate such wide grating (36 mm²) with such small periods (about one micrometer) using epitaxies developped for devices with a much smaller area.

Dans cette thèse, les diodes Schottky pour des applications en ondes millimétriques et aux fréquences térahertz sont étudiées. Une méthodologie de conception et d'optimisation est proposée pour améliorer la performance de telles diodes. La conception et les simulations sont effectuées à l'aide d'un programme basé sur un modèle analytique. Les différentes méthodes de calcul de la fréquence de coupure de la diode sont définies, étudiées et classifiées selon les applications potentielles. En utilisant un modèle de diode générique et général, une nouvelle approche pour calculer la fréquence de coupure est suggérée pour les applications de mélangeur / multiplicateur. Cette approche permet d'évaluer la tension seuil avec une précision beaucoup plus grande et proche de la réalité. En outre, la conception d’une diode Schottky en tenant compte dès le départ l’application visée (détecteur direct, mélangeur ou multiplicateur) est étudiée. Cette thèse montre que l'ingénierie de la structure épitaxiale a un impact important lorsque l’on utilise une conception de diode basée sur l’application finale comme proposée. Un procédé de microfabrication a été entièrement développé et caractérisé. Une méthode de planarisation unique est introduite pour permettre de connecter la diode par des ponts à air en minimisant les effets parasites. Afin d'éviter une coûteuse lithographie par faisceau électronique, une anode en forme de T est produite en utilisant une technique de photolithographie. Ce procédé est fiable et répétitif, est de faible coût et offre une grande souplesse en matière de conception en plus de répondre au besoin d‘une production de masse, pour laquelle la lithographie par faisceau d’électrons n’est guère possible. Le procédé final nécessite simplement deux étapes de métallisation, nombre minimal possible que nous avons atteint. En raison des exigences de recuit du contact ohmique, il est impossible d’avoir moins de deux étapes de métallisation. Le processus de planarisation, In this thesis, Schottky diodes for millimeter waves and terahertz application are scrutinized. A design and optimization methodology is proposed to improve the diode performance. Design and simulations are performed by using an analytical model based code. Diode cut-off frequency calculation methods are studied and classified for different applications. Considering general diode equivalent circuit model, a new approach for calculating the cut-off frequency is suggested for mixer/multiplier applications. This approach provides cut-off much closer to its practical value. Also, the diode design based on its application, direct detector and mixer/multiplier, is studied. It is shown that the epitaxial structure engineering has impact on diode application based design. For diode realization a microfabrication process is developed. Unique planarization method is introduced which provides necessary substruction for the airbridges. In order to avoid expensive e-beam lithography, a T-shaped anode is produced by employing photolithography technique. This process is repeatable, reliable, low cost, gives high flexibility in design terms, and suitable for mass production. The final process merely requires two metallization steps which is minimum possible number due to annealing requirement of ohmic contact. The proposed planarization process is based on using different plasma etching rates of two common resists. In the diode fabrication an available GaAs HBT epitaxial wafer is used. The realized diode characterization results derived from DC and RF measurements are reported and compared with the simulation results. The measurement results showed significant reduction in parasitic capacitance of the diode to under twenty percent of its total capacitance. Therefore, the design and fabrication method of this work can provide diodes to operate over one terahertz with larger anode area (that can be produced by photolithography techniques).

Dans le souci d’améliorer le réseau de distribution de l'énergie électrique, tout en maintenant l'intégrité de certains sites urbains protégés, plusieurs municipalités du Québec ont choisi d’enfouir leurs fils électriques. Ce type d’installation requiert des chambres de raccordement souterraines afin de réaliser l’entretien du réseau et le câblage. Ces chambres sont typiquement placées à tous les 300 mètres du réseau et sont généralement recouvertes d’épaisseurs de remblai allant de 0,6 m à 1m. L’un des principaux problèmes affectant l’état structural de ces chambres est la dégradation du béton de la surface externe de celles-ci. Dans certains cas, la dégradation peut atteindre une portion non négligeable de l’épaisseur de la dalle, jusqu’à en causer l’effondrement. En plus de présenter un danger pour la population, ces effondrements entraînent des coûts d’entretien élevés pour les propriétaires d’ouvrages. En outre, ces chambres sont difficiles à inspecter par l’intérieur. Cette problématique est d’autant plus importante étant donné la grande quantité de chambres de raccordement souterraines construites par le passé. Dans ce contexte, Hydro-Québec a lancé un programme de recherche visant à faire l'évaluation par des techniques de contrôle non destructif de l’état du béton du toit des chambres de raccordement souterraines. C'est dans ce cadre que s'inscrit cette étude. Le but de notre projet est d'évaluer les capacités de la technique du Géoradar à détecter l’endommagement du béton et, si possible, déterminer l’étendue en profondeur des dégradations dans le béton de ces dalles en béton armé enterrées. Ce mémoire de maîtrise présente la méthode proposée pour atteindre cet objectif. Des simulations numériques ont été réalisées, dans un premier temps, pour établir les limites de l'application Géoradar dans le cadre de notre problématique. Les résultats obtenus ont ensuite été confrontés à des essais réalisés sur des dalles réelles enterrées. Les travaux ont permis de m

Résumé: Parmi les technologies du 21e siècle en pleine expansion, la télécommunication sans-fil constitue une dimension fondamentale pour les réseaux mobiles, l’aéronautique, les applications spatiales et les systèmes de positionnement par satellites. Les nouveaux défis à surmonter sont à la fois l’augmentation des distances de transmission associée à l’accroissement des quantités de données véhiculées ainsi que la miniaturisation, la réduction du coût de production, la moindre consommation énergétique et la fiabilité de la solution technologique employée pour la chaîne de transmission. Dans ce sens, l’exploitation de bandes de plus hautes fréquences et la multiplication des canaux de transmission sont activement visées par les travaux de recherches actuels. Les technologies à l’étude reposent sur l’utilisation de systèmes intégrés pour répondre aux considérations de coûts de fabrication et d’encombrement. L’élément de base de ces systèmes, le transistor, établit largement la performance du dispositif final en termes de montée en fréquence, de fiabilité et de consommation. Afin de répondre aux défis présents et futurs, des alternatives à la filière silicium sont clairement envisagées. À ce jour, la filière nitrure de gallium est présentée comme la plus prometteuse pour l’amplification de puissance en bande Ka et W au vu de ses caractéristiques physiques et électriques, des performances atteintes par les prototypes réalisés et des premiers produits commerciaux (off-the-shelf) disponibles. L’exploitation de cette technologie à son plein potentiel s’appuie particulièrement sur la maîtrise des étapes de fabrication, de caractérisation et de modélisation du transistor. Ce travail de thèse a pour objectif le déploiement d’une méthodologie permettant la modélisation semi-physique de transistors fabriqués expérimentalement et démontrant des performances à l’état de l’art. Une partie conséquente de ce travail portera sur la caractérisation thermique du dispositif en fonction, Amongst the emerging and developing technologies of the 21st century, wireless transmission is a fundamental aspect for mobile networks, aeronautics, spatial applications and global positioning systems. Concerning the associated technological solutions, the new challenges to overcome are both the performance increases in terms of data quantity as well as the associated device features in terms of size, production costs, energetic consumption and reliability. In that sense, the use of higher frequency bandwidths and increase of transmission channels are aimed by various current research works. Investigated technologies are based upon integrated systems to meet the criteria of devices costs and size. As the cornerstone of such devices, the transistor largely accounts for the final system performance in terms of working frequency, reliability and consumption. To respond to the challenges of today and tomorrow challenges, alternatives to the dominant current silicon process are clearly considered. To date, gallium nitride based technology is found to be the most promising for hyperfrequency power amplification for Ka and W bands given the associated physical and electrical characteristics, prototypes performance and first commercial “off-the-shelf” products. Exploitation of this technology to its full potential requires controlling and mastering the involved fabrication, characterization and modeling steps related to the transistor. This work aims at establishing a methodology enabling a semi-physical modeling of experimental transistors which exhibit state-of-the-art performance. A significant part of this work will also focus on thermal characterization of devices under test and on modeling of secondary elements (passive elements) suited for the design of hyperfrequency amplifiers.

La vie dans la société contemporaine a changé énormément depuis l’invention du premier transistor électronique en 1947. L’apparition des transistors a permis la miniaturisation de systèmes électroniques de toute sorte dont la performance des transistors est aussi un aspect essentiel. Présentement, dans les marchés de semi-conducteurs à forte puissance et dans le secteur des technologies de l’information et des communications (TIC), les transistors GaN (Eg = 3,42 eV) présentent des avantages par rapport à leurs concurrents en Si et en GaAs pour les applications d’amplificateurs de puissance RF, la rectification et la commutation à forte puissance. La densité de puissance atteinte par les transistors GaN à effet de champ à haute mobilité (GaN-HEMTs) a dépassé 40 W∙mm[indice supérieur -1] à 4 GHz [Wu, Y.F. et al 2006]. Cependant, la génération de chaleur dans le canal provoque une augmentation de la température du semi-conducteur (autoéchauffement) qui provoque à la fois une diminution de la mobilité des électrons, ce qui va diminuer la performance du dispositif. Si la température du dispositif dépasse certaines limites, le dispositif risque de se dégrader de façon permanente avec un impact négatif sur la fiabilité [Nuttinck, S. et al., 2003]. Ainsi, il est très important de déterminer de façon fiable la température du canal dans les conditions réelles de fonctionnement pour modéliser le comportement des composants et pour obtenir les niveaux de performance et de fiabilité requises pour le progrès de cette technologie prometteuse. Ce projet vise au développement d’une nouvelle méthode de mesure de la température du canal des HEMTs AlGaN/GaN par contact direct avec les dispositifs, qui soit pratique et ne demande pas des systèmes sophistiqués ni dispendieux. Ainsi, on a réalisé la conception, la fabrication et la caractérisation d’une µRTD prototype potentiellement intégrable dans les dispositifs HEMT GaN. On a obtenu des capteurs qui fonctionnent de façon quasi linéair

Dans cette thèse, une étude approfondie sur des matériaux et des solutions pratiques est réalisée afin de répondre aux difficultés rencontrées dans la propagation des ondes à des fréquences térahertz (THz). Deux matériaux ont été identifiés comme étant prometteur: le graphène et le silicium à haute résistivité (HR-Si). Une première solution, basée sur des guides d’ondes à plaques parallèles (parallel plate waveguide-PPWG) avec des conditions de fermetures conducteur parfait (perfect electric conductor-PEC) -- graphène et graphène -- graphène a été analysée dans un premier temps. En considérant l'excitation du graphène par un champ électrique seulement, puis par un champ électromagnétique statique, les équations de Maxwell ont été résolues sous ces deux conditions et les constantes de propagations des différents modes ont été extraites. La démonstration de l'existence d'un mode propagatif hybride à l'intérieur du guide est faite dès que le graphène est excité par un champ magnétique. De plus, il est montré que l'intensité de chaque type de modes, transverse électrique (TE) ou transverse magnétique (TM), peut être ajustée suivant les champs d'excitation du graphène. Bien que le guide à plaques parallèles utilisant du graphène permette d'avoir des propriétés agiles, soit le contrôle des modes selon l'excitation du graphène, il n'en reste pas moins vrai que la faible conductivité intrinsèque au graphène conduit à un problème d'atténuation importante de l'onde. De plus, la difficulté d'obtenir des couches de graphène de taille adéquate entrave le développement de composants et de circuits fonctionnels, utilisables et à un coût raisonnable. La thèse porte ensuite sur l’étude du silicium haute résistivité pour guider des ondes aux fréquences térahertz. Tout d’abord, un guide composé d'une couche de HR-Si, de section rectangulaire dont la largeur est très grande par rapport à la hauteur, est caractérisé en utilisant un système de spectroscopie dans le domaine du temps, syst

Ce mémoire de maîtrise décrit la première phase de la réalisation d'un prototype de polarimètre portable à 37GHz. Les polarimètres portables actuellement disponibles sur le marché coûtent au dessus de 200 000$ et sont plus adaptés à l'utilisation au laboratoire que sur le terrain. Ils nécessitent le transport de gaz à l'état liquide pour leur calibration et ont de grands besoins énergétiques. Tous ces facteurs contribuent à leur haut coût et à leur grande complexité d'utilisation. Cette première phase du projet vise à développer la partie analogique du récepteur micro-onde qui sera au coeur du prototype. D'autres travaux, à la suite de cette maîtrise, seront nécessaires afin de rendre le récepteur utilisable et compléter le prototype. Les spécifications du polarimètre ont d'abord été définies. Par la suite, la décision d'acheter ou de fabriquer chaque sous-système/circuit a été prise. Ensuite, les activités d'achat et de conception ont eu lieu. Il a été constaté que les techniques standards utilisées pour fabriquer des circuits microruban n'étaient pas assez précis. Un procédé de fabrication a alors été développé et les circuits ont été fabriqués. Le tout a finalement été intégré. La finalité de ce projet a été un système analogique qui permet d'amplifier et de traiter une onde incidente à haute fréquence et à faible intensité pour la rendre mesurable par un système d'échantillonnage et de traitement numérique. Ce système numérique sera conçu et fabriqué à une date ultérieure.

La croissance de la demande de systèmes de communication sans fil à fréquences micro-ondes impose l'utilisation de technologies de production en masse. Le secteur industriel des circuits micro-ondes fait face au défi de trouver des méthodes de fabrication qui lui permet d'optimiser la performance des dispositifs, leur fiabilité et les coûts de production. Pendant des années, la fabrication en couche mince s'est imposée comme la technologie qui a dominé les marchés des circuits sans fil micro-ondes. Cependant, dans les années récentes, les progrès obtenus dans les matériaux utilisés pour la fabrication en couche épaisse et les avantages que cette dernière offre à la production en masse a provoqué une résurgence de cette technologie dans la fabrication de circuits de communication sans fil micro-ondes. Dans ce contexte, on a réalisé un mémoire de maîtrise qui vise à appliquer la technologie de fabrication en couche épaisse pour obtenir des lignes microruban à faibles pertes et des composants passifs micro-ondes fonctionnels. Ainsi, on a commencé par développer une méthode de fabrication qui utilise la sérigraphie comme système d'impression. Par la suite on a utilisé des instruments avec technologie de pointe pour caractériser les lignes microruban. Les résultats démontrent clairement que la méthode de fabrication développée permet de réaliser des lignes capables de fonctionner au-delà de 10 GHz tout en ayant des faibles pertes. Grâce à ces résultats, on a été capable d'utiliser la méthode de fabrication développée pour réaliser des composants passifs micro-ondes. Ainsi, on a fabriqué et caractérisé des microcâblages, des inductances et des filtres à lignes couplées. Les résultats obtenus à partir de la caractérisation des dispositifs démontrent que les composants fabriqués sont fonctionnels et qu'ils pourraient être utilisés dans plusieurs applications micro-ondes. Par conséquent, on a réalisé une modélisation préliminaire des microcâblages et des inductances afin de

Ce projet de recherche porte sur la conception de filtres actifs à hautes fréquences destinés à supporter les spécifications de la technologie LMDS. Il vise à concevoir un type de filtre pouvant être construit sous la forme d’un circuit MMIC. Deux topologies ont été étudiées : le filtre transversal polynomial et le filtre à canaux multiples. Ce projet en est un uniquement de conception et de simulation et n’aborde pas la fabrication du circuit. Il a toutefois été réalisé en vue d’une réalisation dans les salles blanches de l’Université de Sherbrooke. La conception d’un gabarit passe-bas/passe-haut et d’un amplificateur de liaison a été effectuée dans le cadre de l’étude du filtre transversal polynomial. Toutefois, cette topologie n’a pas permis d’obtenir les caractéristiques souhaitées pour le filtre. Ceci s’explique entre autres par l’impossibilité d’insérer des éléments transversaux ayant une capacité d’entrée négligeable par rapport aux points d’insertion dans le circuit. À la suite de cette impasse, la topologie de filtre à canaux multiples a été étudiée. La conception à canaux multiples a été effectuée à partir de trois branches, chacune composée de deux amplificateurs identiques, conçus spécifiquement pour ce projet, ainsi que d’un filtre d’ordre N=3 de type Butterworth. Le circuit résultant a une bande passante de 400 MHz, pour une fréquence centrale de 28,1 GHz. Son gain en bande passante est supérieur à 4 dB et sa réjection meilleure que -80 dB. Les études sur le taux de rendement de production du circuit montrent que celui-ci est sensible aux tolérances des composants et qu’un grand soin devra être apporté à minimiser celles-ci lors de la réalisation. Les dispositifs électroniques utilisés nécessiteraient une surface légèrement supérieure à 10 mm[indice supérieur 2]

Ce mémoire de maîtrise en génie électrique fait état de travaux de recherche appliquée en micro-électronique et plus spécifiquement du développement d'un procédé de fabrication de transistors à hautes fréquences réalisés dans des installations universitaires, afin d'y permettre éventuellement la réalisation de circuits intégrés millimétriques et micro-ondes (MMIC) plus complexes à partir de ces composants actifs de base. Après plusieurs ajustements des procédés de fabrication, des prototypes de transistors MESFET aux caractéristiques DC représentatives de cette technologie ont été fabriqués. Par contre, les tests en hautes fréquences indiquent des fréquences de coupures et un gain trop faibles pour ces dispositifs. Néanmoins, ces premiers prototypes serviront de point de départ pour une optimisation géométrique et physique de ces transistors MESFET. De plus, le développement de nouvelles méthodes connexes et l'expérience acquise lors du développement de procédé facilitera l'étape ultérieure entreprise dans ce domaine de recherche soit le développement du procédé pour transistors HEMT.