Note publique d'information : La radiation TeraHertz fait partie d'une zone du spectre électromagnétique qui n'est
pour le moment pas maîtrisée. Elle possède pourtant des propriétés physiques qui intéressent
des domaines très divers : la spectroscopie à haute résolution, les télécommunications
sans fils et à haut débit, l'imagerie médicale et biologique, la sécurité, etc. Des
expériences récentes ont montré des possibilités intéressantes de génération et de
détection de radiations TeraHertz par le gaz bidimensionnel d'électrons constituant
le canal d'un transistor de type HEMT. L'objectif de ce travail de thèse est d'étudier
les phénomènes physiques pouvant mener à la génération et à la détection de radiations
TeraHertz par des dispositifs électroniques de tailles nanométriques, basés sur le
matériau semiconducteur InGaAs. Cette étude est menée à l'aide d'un simulateur numérique
basé sur la méthode Monte Carlo, qui permet d'analyser au niveau cinétique les principales
grandeurs physiques d'intérêt. Après avoir mené une étude détaillée des paramètres
statiques et dynamiques du matériau massif, nous nous sommes intéressés à des dispositifs
électroniques de complexité croissante : des barreaux homogènes (tridimensionnels
et bidimensionnels), des diodes N+NN+ sans et avec grille, pour terminer avec la modélisation
du transistor complet
Note publique d'information : TeraHertz radiation belongs to a part of the electromagnetic spectrum which is not
mastered at present. Nevertheless, it is characterized by physical properties which
are of interest for different domains: high-resolution spectroscopy, wireless telecommunications,
medical and biological imaging, security, etc. Some recent experiments have shown
interesting possibilities of generation and detection of TeraHertz radiation by the
two-dimensional electronic gas inside the channel of a HEMT transistor. The purpose
of this thesis is to analyze the physical phenomena which could lead to the generation
and detection of TeraHertz radiation by nanometric electronic devices based on the
InGaAs material. This study is led by means of a numerical simulator based on the
Monte Carlo method which allows to analyze at a kinetic level the main physical quantities
of interest. After having studied the static and dynamic parameters of the bulk material,
we have analyzed different electronic devices of increasing complexity: homogeneous
samples (threedimensional and twodimensional), N+NN+ diodes without and with gate
and, finally, the full transistor
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