Titre: Susceptibilité électromagnétique de transistors bipolaires

Titre: Susceptibilité électromagnétique de transistors bipolaires irradiés et non
irradiés soumis à une interférence CW et pulsée.
Contexte : Aujourd'hui les circuits intégrés commerciaux sont de plus en plus utilisés dans les satellites de
télécommunication ou d'observation. En effet les contraintes économiques imposent l'usage de circuits non
durcis aux radiations. Ceci, associé au fait que la technologie évoluant on a une baisse de consommation et
donc une baisse des marges de susceptibilité électromagnétique, rendent ces composants plus sensibles à la
fois aux interférences électromagnétiques et à la dose ionisante. Cet ensemble met en péril la mission des
satellites.
Le travail proposé ici est donc précurseur dans le domaine de la fiabilité combinée vis à vis de la
dose ionisante et des signaux hautes fréquences (HF) sur des transistors bipolaires destinés aux applications
basse fréquence. Les effets d'agressions électromagnétiques sur le comportement de transistors bipolaires
commerciaux ont été étudiés à des niveaux de polarisation faibles dans le cadre d’une thèse qui arrive à
terme. Les transistors ont été irradiés au Cobalt 60 selon différents débits de dose.
Sujet : Des transistors bipolaires classiques sont soumis à une agression électromagnétique dont les
fréquences peuvent être dans la bande de fonctionnement du composant ou hors bande. Ces agressions
entraînent des effets non négligeables sur le comportement des transistors, dont le principal est la
modification du point de fonctionnement des transistors.
Des études ont été menées sur des transistors polarisés à des niveaux très faibles. Il faut reprendre ces
études à des niveaux de polarisation plus élevés.
Ces travaux sur le transistor seul seront poursuivis sur des fonctions électroniques simples, type
amplificateur différentiel ou miroir de courant. Le principe sera reproduit : analyser l'influence des différents
paramètres d'agression sur la susceptibilité des circuits irradiés ou non, ainsi que les différents débits de
dose.
Il s'agit donc ici de :
- acquérir une compréhension approfondie des modèles des composants et circuits
- prendre en main le logiciel ADS d'Agilent pour la simulation de composants, et des circuits
- effectuer des caractérisations statiques sur les transistors irradiés et non irradiés à niveau de polarisation
élevée
- effectuer des mesures de susceptibilité électromagnétique par injection en champ proche sur ces mêmes
composants.
- effectuer des mesures de susceptibilité électromagnétique par injection en champ proche sur les circuits
conçus autour de ces composants.
- dégager des tendances sur le niveau de susceptibilité des transistors et circuit selon différents paramètres
d'agression et de polarisation, en vue d'une mission spatiale.
Pré-requis : notions sur la physique du transistor bipolaire, connaissances des paramètres S, goût pour
l'expérimentation.
Contact : S. Jarrix : [email protected], Jérémy Raoult : [email protected], Localisation: IES – équipe Radiac, bât. 21, étage 4
Références :
A. Doridant, S. Jarrix, J. Raoult, A. Blain, N. Chatry, P. Calvel, P. Hoffmann, L. Dusseau
Impact of Total Ionizing Dose on the Electromagnetic Susceptibility of a single bipolar transistor.
IEEE Transactions on Nuclear Science (TNS)
Volume: 59 , Issue: 4 , Part: 1 , Page(s): 860 – 865, 2012
Combined effects of Cobalt-60 Dose and High Frequency Interferences on a Discrete Bipolar Transistor
A. Doridant, J. Raoult, S. Jarrix, A. Blain, , P. Hoffmann, N. Chatry, P. Calvel, L. Dusseau
Accepted for publication in IEEE Transactions on Nuclear Science (TNS)
Encadrement : S. Jarrix (MdC), J. Raoult (MdC),