Résumé
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Dans
un monde qui doit faire face aux défis de la mobilité et
de la sécurité,
le besoin croissant d’applications adaptées aux nouveaux modes
de vie a fait
émerger de nouveaux marchés technologiques. L’enjeu
réside à la fois dans
l’augmentation du trafic mondial de données mobiles ainsi que
dans la
conception de systèmes de détection LiDAR plus
efficients. Cette tendance duale
a motivé de nombreux travaux de recherche en bande
millimétrique afin de
développer de circuits toujours plus performants. Les recherches
scientifiques
présentées dans cette thèse s’inscrivent dans ce
sens. La première partie de
l’étude porte sur le développement d’une architecture de
diode Schottky
innovante en technologie BiCMOS 55. Les diodes conçues montrent
des performances
intrinsèques à l’état de l’art avec des
fréquences de coupure avoisinant les 1
THz. Une stratégie de modélisation analytique a
été initiée en s’appuyant sur
le dimensionnel et la physique de l’architecture et se montre
efficacement en
bon accord avec les facteurs de mérite extraits des mesures. Les
diodes sont
ensuite incluses dans deux circuits démonstrateurs. Le premier
est un mélangeur
sous-harmonique intégré sur silicium fonctionnant autour
de 106 GHz. Malgré des
pertes de conversion de 20,3 dB, la réception d’un signal QAM-16
démodulé avec
un débit de 40 Gbit/s a pu être démontrée.
Le second circuit démonstrateur
porte sur le développement d’un pixel unitaire pour des
applications d’imagerie
fonctionnant à 2,5 THz. L’objectif est d’établir la
faisabilité de ces circuits
innovants sur des technologies silicium commerciales en vue de
s’insérer dans
les marchés 5G et LiDAR afin d’adresser les enjeux actuels.
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