Circuits intégrés amplificateurs `a base de transistors HEMT pour les

Circuits int´egr´es amplificateurs `a base de transistors
HEMT pour les transmissions num´eriques `a tr`es haut
d´ebit (¿=40 Gbit/s)
Chafik Meliani
To cite this version:
Chafik Meliani. Circuits int´egr´es amplificateurs `a base de transistors HEMT pour les
transmissions num´eriques `a tr`es haut d´ebit (¿=40 Gbit/s). Micro et nanotechnolo-
gies/Micro´electronique. Universit´e Paris-Diderot - Paris VII, 2003. Fran¸cais.
HAL Id: tel-00007587
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00007587
Submitted on 30 Nov 2004
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Université de Paris VII Denis Diderot
U.F.R. de Physique
THÈSE
Présentée et soutenue publiquement par
Chafik MELIANI
Pour obtenir
LE TITRE DE DOCTEUR EN SCIENCES
DE L´UNIVERSITÉ PARIS VII DENIS DIDEROT
Discipline : Électronique
Circuits intégrés amplificateurs à base de transistors HEMT pour
les transmissions numériques à très haut débit (≥
≥≥
≥40 Gbit/s)
Soutenue le 17 juin 2003 devant la commission d´examen
Président
Alain L´HOIR
Professeur
Université Denis Diderot
Rapporteurs
Michel CAMPOVECCHIO
Professeur
Université de Limoges
Paul CROZAT
Professeur
Université d´Orsay
Examinateurs
René LEFEVRE
Ing. de recherche
Alcatel-OPTO+
Marc ROCCHI
Ing. de recherche
OMMIC
Directeur de thèse
Georges ALQUIE
Professeur
Université Pierre et Marie Curie
Thèse préparée au laboratoire Alcatel OPTO+/France Telecom R&D
Unité de recherche : Circuits et modules à base de HEMT

A mes parents.

Remerciements
« Innover, ce n'est pas avoir une nouvelle idée mais arrêter d'avoir une vieille idée »
Edwin Herbert Land, Inventeur et physicien Américain
Cette thèse a été effectuée au sein du laboratoire OPTO+, ex-GIE entre le CNET et Alcatel. A ce titre, je
souhaiterais remercier M. Francois Brillouet, chef de l´unité OPTO+ et M. André Scavennec, directeur
adjoint du GIE et ex-responsable des activités FranceTelecom, pour m’y avoir accueilli et m’avoir
permis de travailler dans des conditions des plus favorables.
René Lefèvre, Directeur de thèse Alcatel : Je voudrais sincèrement le remercier de la confiance
originelle qu’il a su m’accorder, ainsi que de la nécessaire autonomie dont j’ai pu jouir pour mener à
terme ce travail. Ensuite, pour m’avoir conseillé et encadré tout au long de ces trois années au sein de
son groupe.
Je remercie M. Georges Alquié, Professeur à l’université Paris VI, d’avoir accepté d’être mon directeur
de thèse. Merci également à M. Michel Campovecchio, Professeur à l’université de Limoges, et à M.
Paul Crozat, Professeur à l’université d’Orsay, d’une part, d’avoir accepté la délicate tâche d’être
rapporteurs du présent travail, et d’autre part pour leurs conseils et critiques constructives. Merci à
M. Alain L’Hoir, Professeur à l’université Paris VII, d’avoir présidé ce jury, et à M. Marc Rocchi,
Directeur Général d’OMMIC d’avoir par sa présence même témoigné de l’intérêt pour ce travail.
Georg Post (Technologie InP) : Ma sincère gratitude à Georg, tout d’abord pour ses conseils avisés pour
les choix technologiques et électroniques sur InP, ensuite pour sa disponibilité et son aide, qui se sont
traduits par de franches et constructives critiques, que j’ai véritablement appréciées ; et sans
lesquelles, certainement ce manuscrit ni le travail dont il découle n’auraient pu prendre leurs formes
actuelles.
La thèse étant aussi le fruit d’un travail de groupe, je souhaiterais remercier les quelques personnes
qui y ont activement participé :
Gaëlle Rondeau (technologie InP) et Sylvain Blayac (Transistor TBH) : Un grand merci à Gaëlle, avec
laquelle j’ai fort efficacement interagi pour créer une véritable symbiose entre la technologie et la
conception. Merci pour ses efforts (souvent prolongés !) et sa détermination qui ont finalement porté
leurs fruits ! Sylvain, dont j’ai beaucoup apprécié les discussions et questionnements que nous avons
pu avoir ensemble, notamment sur le transistor (mesure et conception); et qui m’ ont maintes fois
éclairé. Une chose, Sylvain, « j’espère que Séo sud qu’on se reverra ! »
Wissam Mouzannar (Conception circuits) : Un merci à sa mesure, à ce grand rugbyman concepteur
pour les conseils avisés dont il m’a fait part tout au long de ces trois années et pour sa gestion avec
efficacité de l’activité GaAs. Que ce soit en électronique ou autre, le côtoyer fut fort enrichissant !
Filipe Jorge et Sylvie Vuye (Mesures et montage en boîtier) : Certainement, par leur discrète mais
indiscutable efficacité et les choix judicieux qu’ils ont pris aux moments opportuns pour les mesures
et le montage, ont activement participé et influé sur ce travail. Merci !
Merci aussi, à Jean Maurice Hayano, pour les minutieux travaux de découpe d´Alumine qu’il a
effectués avec efficacité et délicatesse, ainsi qu´à Jean Landreau pour les découpes de puces InP.

Eric Dutisseuil (Modélisation HEMT, mesures) : Merci à Eric d’avoir mené à terme ce nécessaire travail
de modélisation et de mesure sur le transistor, qui a permis de faire des conceptions de qualité avec la
technologie InP.
Les secrétaires à OPTO+ : Bernadette Duval (sans laquelle ce manuscrit ne serait pas entre vos mains
!!), Sylvie LeCalvez, Colette Delvault, Pascale Téfaine ; que ce soit pour publier un article, imprimer
une thèse, ou régler tout problème administratif, leurs interventions sont continues, déterminantes, et
discrètes ! Merci !
Enfin, je souhaiterais remercier mes compagnons de route les plus proches, avec lesquels j’ai partagé
mon bureau et mon quotidien, et qui se sont comme moi, lancés, il y a trois ans de cela dans cette
aventure :
Frédéric Grillot : Alias Agatha Christie, ou encore «Equationman» ! En dépit du bruit incessant produit
par son ordinateur chroniquement en panne pendant 2 ans, l’invention de l’open space m’a
indéniablement fait passer trois agréables années en compagnie de ce physicien passionné.
Abed-Elhak Kasbari : Avec lequel nous fîmes abroger cette hypothétique frontière entre l’analogique et
le numérique ! Je voudrais le remercier des enrichissantes discussions et réflexions que nous avons
pu avoir ensemble ainsi que de sa disponiblité et sa foncière sympathie. Enfin, mêmes si ses
compétences dans le domaine de l’électronique sont indéniables, je suis toujours subjugué par le
légendaire état de rangement quasi statique de son bureau !!
Merci encore à mes deux acolytes pour les inoubliables moments partagés au bureau 108 ! Et n’oublie
pas Fred : publish or perish !
Je souhaiterais aussi remercier tous les autres acteurs (du laboratoire) que j’ai côtoyés pendant ces
trois années: Mohand Achouche (pour son inestimable aide !), Joël Jacquet (camarade de 20h00 !),
Jacques Moulu (l´Efficace !), Catherine Costa et Sandra Olivera Sanchez (pour leurs continuelles aides
et soutiens. Merci.), Tristan Lucas (mon vieil ami et collègue expert du HEMT à basse température, et
pour lequel, les faux restaurants Japonais n´ont plus aucun secret !) , Hassiba Taggueb et Fadhila
Haned (pour leurs précieuses aides pour la soutenance !), Bouzid Simozrag, Philippe Berdaguer,
Mokhtaria Mejdoub, Suwimol Withitsoonthorn, Mathias Kahn, Muriel Riet, Muriel Muller, Jean Godin,
Jean Décobert, Carmen Gonzalez, Chérif Kerkar, Stéphane Sylvestre (pour ses précieuses critiques !),
Frédéric Adelaide, Didier Prieto, Didier Pillet, Bertrand Riou, Jean-Luc Lafragette, Aurélien Bergonzo,
Francis, Cornelia Cuisin, Agnieska Konczykowska, Nabil Sahri, Fabrice Blache, Stéphane Demiguel,
Pascal Pecci, Antonina Plais, Alexandre Shen, Nicolas Trenado, et tous les autres ...
Mes frères et ma sœur. Sans lesquels rien n’aurait été possible. Merci à mon grand frère pour son
soutien inconditionnel et ses encouragements ! Et pour lequel ma gratitude n’a d’égale que la sévérité
de mes critiques !
Mes parents : Comme je leurs dois tout, je crois qu’un merci dans son habit le plus simple suffirait.
Depuis le début, ils ont toujours été là et sans eux je ne serais certainement pas là. Je voudrais les
remercier pour tout. Entre autres, de ces quelques milliers d’heures de cours particuliers
personnellement dispensés par mon père, auxquels j’ai eu droit (ou plutôt le devoir) étant enfant ; et
qui aujourd’hui encore me rendent la vie plus facile … Je voudrais qu’ils sachent ici, ma gratitude,
pour tout, au-delà des détails. Merci.
Marcoussis, avril 2003