Description

Cette recherche doctorale porte sur la modélisation multiphysique et l'optimisation des composants à semi-conducteurs III-V (GaN, GaAs) pour les réseaux 5G et futurs 6G. Afin d'atteindre une efficacité élevée (100 Gbits/J) et des fréquences de l’ordre des THz. Le projet se base sur un solveur Monte Carlo pour simuler des effets nanométriques tels que le transport balistique, la formation du 2DEG ou encore l'auto-échauffement (points chauds). Les objectifs du travail de recherche doctoral sont : l’optimisation des performances du solveur via Python/C++/Fortran, l’intégration des parasites électromagnétiques (HFSS/Q2D) aux simulateur, le développement d’un banc de test expérimental jusqu'à 110 GHz pour valider le flux de simulation et la conception de détecteurs RF innovants.

Compétences requises

The candidate profile required for the project is a young professional holding a master’s degree in Electrical or Electronics Engineering, interested in the scientific field of microwaves technologies. He/She must be motivated, passionate about research in a multidisciplinary field and an organized person using scientific methods. He/She must justify good academic tracks in maths and applied physics; an experience in programming; linguistic competence in English (C1 written and spoken).

Bibliographie

[Liu2026] R. Liu, H. Jia, et al., 'A Hybrid-Biased Dual-Band GaN MMIC Doherty Power Amplifier for 6G FR3', in IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, vol. 74, no. 2, pp. 1507-1519, Feb. 2026. doi: 10.1109/TMTT.2025.3634158
[Artillan 2024] P. Artillan, I. Íñiguez-De-La-Torre, G. Paz-Martínez, E. Rochefeuille, S. García-Sánchez, T. González, J. Mateos. Multiport square law detectors: responsivity matrix model and direct determination of the optimum injection regime. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, Vol. 72, issue 10, pp. 6044-6048, 2024. doi: 10.1109/TMTT.2024.3390834
[Garcia2025] S. García-Sánchez et al. Electrothermal modeling of GaN high electron mobility transistors using a Monte Carlo-trained hybrid AI-thermal approach with microscopic physical insight. Journal of Applied Physics, 138(9), 2025.
[Mateos2004] J. Mateos López, T. González Sánchez, D. Pardo Collantes, S. Bollaert, T. Parenty, A. Cappy. Design optimization of AlInAs GaInAs HEMTs for high-frequency applications. IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 51, no. 4, pp. 521-528, April 2004. doi: 10.1109/TED.2004.823799
[Sanchez2022] H. Sánchez-Martín, I. Íñiguez-de-la-Torre, S. García-Sánchez, J. Mateos, T. González. Monte Carlo analysis of thermal effects in the DC and AC performance of AlGaN/GaN HEMTs. Solid-State Electronics, 193, 108289, 2022. doi: 10.1016/j.sse.2022.108289
[Garcia2026] S. García-Sánchez, I. Íñiguez-de-la-Torre, G. Paz-Martínez, P. Artillan, T. González, J. Mateos. Physical Insight Into Frequency-Dependent Nonlinearities in AlGaN/GaN HEMTs. IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 73, no. 4, pp. 2474-2477, April 2026, doi: 10.1109/TED.2026.3662300

Mots clés

détecteur RF, solver EM, Monte-Carlo, HEMT, Schottky