Rev. Phys. Appl. (Paris) 13, 180-187 (1978)
DOI: 10.1051/rphysap:01978001304018000

Étude et réalisation d'amplificateur à transistor à effet de champ a l'AsGa refroidi à très basse température

D. Brunet-Brunol

Institut d'Electronique Fondamentale , Université Paris XI, Bât. 220, 91405 Orsay, France

Abstract
Minimum noise figure and optimum source impedance of GaAs field-effect transistors cooled at cryogenic temperatures are computed. Noise characteristics are derived with excess of noise in low frequencies of the microwave band taken into account ; this low frequency noise nonnegligible at 300 MHz exceeds other sources of noise. Cooling influence was correlated to the physical changes of the material. Amplifiers using GaAs field-effect transistors (NE 244 and Gat 1) were designed at 300 MHz and cooled in liquide nitrogen and liquid helium. Noise performances of this amplifiers fits well with theory predictions. The liquid helium cooled amplifier using the transistor NE 244 has a noise figure of 0.25 dB.

Résumé
On calcule le facteur de bruit minimum et l'impédance de source optimale des transistors à effet de champ à l'AsGa refroidis à très basse température. Cette étude tient compte de l'excès de bruit dans les basses fréquences de la bande micro-onde que l'on ne peut négliger car par exemple à 300 MHz, il est plus important que les autres sources de bruit. On étudie l'influence du refroidissement sur les paramètres du transistor à partir des modifications des caractéristiques physiques du matériau semiconducteur. Des amplificateurs à 300 MHz utilisant des transistors à effet de champ à l'AsGa (NE 244 (1) et Gat 1 (2)) ont été réalisés et refroidis dans l'azote liquide et dans l'hélium liquide. Les caractéristiques du point de vue du bruit de ces amplificateurs correspondent aux prévisions théoriques. On a pu obtenir avec un amplificateur refroidi à l'hélium liquide utilisant un transistor NE 244 un facteur de bruit 0,25 dB.

PACS
1220 - Amplifiers.
2560S - Other field effect devices.

Key words
electron device noise -- field effect transistor circuits -- III V semiconductors -- Schottky gate field effect transistors -- ultra high frequency amplifiers -- GaAs field effect transistor amplifier -- very low temperature -- optimum source impedance -- cryogenic temperatures -- low frequency noise -- 300 MHz -- minimum noise figure -- noise characteristics -- low frequency microwave band -- material physical changes -- liquid He cooled -- liquid N cooled