Applications en nanoélectronique et nanophotonique
Composants à hétérostructures : applications en nanoélectronique et nanophotonique

3.1 Transistors bipolaires à hétérojonctions (TBH) pour le térahertz

La montée en fréquence des transistors a longtemps été dominée par les progrès fulgurants des transistors à effet de champ à hétérostructure de type HEMT, au détriment des transistors bipolaires au silicium dont les fréquences caractéristiques restaient faibles. Alors que la diminution des largeurs de grille jusqu’à quelques dizaines de nanomètres permet encore par simple loi d’échelle d’améliorer les performances des transistors à effet de champ (cf. § 4.1 sur les guides d’ondes électroniques), pour les transistors bipolaires, il a fallu des changements de concept radicaux pour autoriser la montée en fréquence jusqu’à plusieurs centaines de gigahertz. Si, dans les transistors à effet de champ à hétérostructure, le but était de séparer spatialement la couche donneuse d’électrons de celle où s’effectuait le transport (amélioration de la mobilité dans un matériau non dopé et donc limitation du temps de transport dans le canal), l’introduction des hétérostrucutres dans les transistors bipolaires a pu se faire à plusieurs niveaux. Tout d’abord, l’introduction d’une hétérostructure simple à la jonction émetteur-base a permis d’améliorer sensiblement l’efficacité d’injection des porteurs, injectés à vitesse initiale non nulle par comparaison à une simple jonction p-n, réduisant ainsi le temps de passage...