Ce travail de thèse décrit les propriétés électroniques de nanodispositifs couplés entre transistors à nanotubes de carbone (CNTFETs) et nanocristaux semiconducteurs colloïdaux CdSe/ZnS individuels en régime de détection de charge unique à température ambiante. Les transferts de charges élémentaires entre nanotubes et nanocristaux sont mis en évidence par les fluctuations temporelles du courant des transistors à tension de grille fixée, et font apparaître un signal à deux niveaux (bruit télégraphique ou RTS), observé sur des échelles de temps entre 1s et 0.1 ms. Les temps d’occupation τ des niveaux de courant suivent une loi de puissance P(τ)~τ-α où l’exposant α varie entre 1.5 et 4 (typiquement proche de 2.8). Cette observation suggère que les fluctuations de charges observées sont à la base des phénomènes de "clignotement optique" des nanocristaux colloïdaux étudiés. L’analyse spectroscopique des dispositifs permet d’attribuer ce clignotement à des pièges dans la bande interdite des nanocristaux, avec une énergie de chargement Ec de l’ordre de 200 meV. L’approche présentée dans ce travail peut être étendue à des mesures électro-optiques, et donc permettre une meilleure compréhension des phénomènes physiques contrôlant les propriétés optoélectroniques de nanodispositifs à base de nanocristaux semiconducteurs. / We study the electronic properties of coupled semiconductor nanocrystals and carbon nanotubes. We report measurements of single electron transfers between single CdSe colloidal nanocrystal coupled to a carbon nanotube field effect transistor at room temperature in ambient conditions. The measurements consist of nanotube current level monitoring as a function of time for fixed gate voltage. We observe a sequence of high - low currents (random telegraph signal) on time scales up to several seconds with ms sampling time. We attribute the two level current fluctuations to the transfer of single electron onto the nanocrystal. The probability of the occupation time τ at the high or low current state follows a power law of the form P(τ)~τ-α where exponent α lies between 1.5 and 4 (typically close to 2.8). The observation suggests that the two-level current switching is similar to the fluorescence intermittency (optical blinking) observed in individual quantum dots. The spectroscopic analysis of the devices based on coupled semiconductor nanocrystals and carbon nanotubes is consistent with the charging of nanocrystal defect states with a charging energy of Ec ~ 200 meV. The approach developed here enables to probe the trap state dynamics in quantum dots in ambient air and room temperature from a purely electrical approach, and therefore to better understand the physics at hand in (opto)electronic devices based on quantum dots.

Le développement de composants de puissance pour les applications hyperfréquence représente un formidable défi qui doit conduire à l’amélioration des systèmes radars, spatiales ou de télécommunications existants. Les transistors de type HEMT AlGaN/GaN ont démontré leurs potentialités pour répondre à cet enjeu. Cependant, l’augmentation des performances des systèmes s’accompagne d’une miniaturisation de plus en plus poussée des transistors entrainant une augmentation de leur température de fonctionnement. Dans ce contexte, la gestion thermique des composants est très importante. Une température de fonctionnement élevée a en effet pour conséquence de dégrader les performances et la fiabilité des composants. Plusieurs voies, comme la fabrication de composants sur substrat diamant ou encore l’intégration de micro-canaux au plus près des transistors, sont en développement pour améliorer la dissipation thermique des transistors de la filière GaN. Ainsi, il a été mis en évidence que la gestion thermique des transistors est un enjeu majeur pour obtenir des systèmes performants et fiable. Afin d’optimiser la gestion thermique des composants, il est important de déterminer avec précision la température de fonctionnement des composants en temps réel. Ce travail de thèse a pour objectif le développement d’une méthode permettant de mesurer en temps réel la température de fonctionnement de transistors de type AlGaN/GaN en régime hyperfréquence. Cette mesure permettrait d’étudier la fiabilité des composants, de contrôler leur température en fonctionnement et d’assurer une maintenance préventive et non curative de systèmes. Plusieurs méthodes de la littérature permettent d’extraire la température de fonctionnement de composants. Cependant, ces méthodes ne sont pas adaptées pour mesurer la température en temps réel de composants packagés. La solution proposée ici consiste à intégrer un capteur de température résistif directement au niveau de la zone active des transistors. Un design permettant l’intégration des capteurs dans des composants compatibles pour des applications de puissance hyperfréquence au-delàs de 10 GHZ a été développé. Une partie conséquente du travail de thèse a consisté à fabriquer les dispositifs (transistors et capteurs intégrés) en central technologique. Des caractérisations thermiques des transistors fabriqués ont ensuite été menées en régime statique et hyperfréquence. / Power microwave devices development is a challenge which leads to improve radars, spatial or telecommunications systems. AlGaN/GaN HEMTs have demonstrated their capabilities to be used in such systems. However, systems performances improvement leads to miniaturize size of transistors. Consequently, the transistors operating temperature increases. As a result, thermal management is very important. A high device operating temperature will deteriorate device performances and device reliability. Several methods such as the use of diamond substrate or the integration of micro-channel lead to improve component thermal dissipation. It has been highlighted that the proper thermal management of the transistor thermal behavior is necessary to obtain performant and reliable systems. In order to improve devices thermal management, transistors’ operating temperature must be determined accurately in real time. The thesis goal consists in developing a method to measure in real time AlGaN/GaN HEMT operating temperature under microwave power condition. This method will permit to study component reliability, to control device operating temperature and to assure systems preventive maintenance purpose. According to the literature, several methods are used to determine HEMT operating temperature. However, these methods cannot be employed to determined packaged components operating temperature. To solve this problem, the proposed method in this work consists in integrating a resistive temperature sensor in the HEMT active area. A design has been developed which permits to integrate a sensor in components for microwave power applications above that 10 GHz. An important part of the thesis work consisted in fabricating the devices (transistors and sensors) in clean room. After fabrication thermal characterizations have been performed under microwave power conditions.

Ces travaux de thèse concerne la réalisation et la caractérisation de détecteurs de radiations sub-millimétriques et térahertz par des composants à effets de champs à base d'hétérojonctions de nitrure de Galium (AlGaN/GaN). La première partie de ces travaux présente un état de l'art des différents types de détecteurs de rayonnement térahertz existants que ce soit par une approche électronique, optique ou optoélectronique. Elle permet d'effectuer un comparatif de leurs performances. La seconde partie aborde les aspects de design et de procédés technologiques pour la fabrication de ces composants à base de nitrure de Galium. Elle expose plus particulièrement les difficultés rencontrées et les solutions mises en places lors de la fabrication de composants à réseaux de grilles. La troisième partie concerne la caractérisation en espace libre de ces différentes topologies de détecteurs pour des fréquences allant jusque 550GHz (i.e. NEP, SNR, comparatif avec l’intégration d’antenne cornet…). Cette partie expose les premières mesures d'imagerie en temps réels réalisées à l'aide de détecteur térahertz à base d'hétérojonctions AlGaN/GaN. La dernière partie aborde, quant à elle, l'étude intrinsèque des performances des détecteurs. Celle-ci est basée sur la théorie du mélange résistif. Une modélisation du comportement non linéaire du détecteur est réalisée. Elle s'appuie sur des mesures de mélange faites à l'aide d'un nouveau type de bancs de mesures sous pointes développés au sein du laboratoire. En conclusion, un bilan sur les performances de différentes topologies étudiées essaiera d'offrir des pistes de réponses aux interrogations légitimes sur le sujet abordé. / This thesis relates to the fabrication and the characterization of different types of Gallium nitirde based high electron mobility transistors (GaN/AlGaN heterojunction based HEMT) as millimeter and terahertz radiations detectors. The first part of this work presents a state of the art of different types of THz radiation detectors either by electronics, optics or optoelectronics approaches. This part allows a comparison of their performances. The second part deals with design and process technologies to the fabrication of GaN/AlGaN based devices. This part explains particular difficulties encounterd and solutions omplemented in the process fabrication of gratting-gate transistors. The third part describe the experimental results in free-space, up to 550GHz, of these different types of detectors (i.e. NEP, SNR, integrated horn antenna...). This part outlines the THz real-time imaging performed for the first time with GaN/AlGaN based detectors. The last part deals with the study of the intrinsic performance of these detectors. This study is based on the resistive-mixing theory in HEMTs. Modeling of the nonlinear behavior of transistors is achieved. This part relies on resistive-mixing measurements made using a new type of an on-wafer measurement bench developed in our laboratory. In conclusion, a report on the performances of all detectors studies in this thesis is done. This conclusion attempts to answer in the reasonable questions.

Le système autonome nécessite une consommation d'énergie inférieur à 100μW pour qu’ils puissent récupérer l’énergie environnementale. Le transistor MOSFET, étant le composé principal de ce système, peut permettre cela en améliorant ces performances. Le matériaux III-V présente un intérêt à être appliqué au transistor MOSFET en considérant ses propres propriétés tel la haute vitesse thermique d’électron, la haute vitesse de saturation, la faible bande interdite. D'aussi hautes performances de transistor avec de basse consommation d'énergie peut être envisagé grâce au MOSFET III-V. Des technologies de fabrication de MOSFET In0.53Ga0.47As ont été développées avec ces mesures statiques et dynamiques. Un IdMAX=180mA/mm, gmMAX=110mS/mm, fT=150GHz, et fMAX=47GHz ont été obtenus pour un transistor de longueur de grille de 50nm. Différentes voies d’amélioration ont été étudiées y compris le procédé gate-last comparé au gate-first, l’effet PDA, et l’effet PPA. Le procédé gate-last démontre moins de dégradation de l’oxyde avec de meilleures performances que gate-first. PDA n’a pas d'effet important sur les performances du transistor. PPA a démontré un effet de passivation de certains défauts dans l’oxyde et dans l’interface. Des structures alternatives ont été étudiées comme la structure MOSHEMT de maille adapté et pseudomorphique, montrant de meilleures performances avec une IdMAX=300mA/mm, gmMAX=200mS/mm, fT=200GHz et fMAX=50GHz pour un transistor de longueur de grille de 100nm. Ces performances DC sont loin de l’état de l’art, tandis que les performances RF sont parmi les meilleures. La perspective de ce travail est d’améliorer la qualité d’oxyde en baissant le budget thermique et aussi d'utilier de prometteuses strucutres comme MOS-COMB (la structure MOS-Thin body avec couche barrière entre l’oxyde et le semiconducteur). La structure MOSFET InAs de haute performance pourrait aussi être envisagé en réduisant le budget thermique au cours de la fabrication. / The autonomous system requires a power consumption of less than 100μW so that they can recover energy from the environment. MOSFET, being a major component of this system can achieve this low power consumption requirement by improving its performance. III-V materials are of interest to be applied to MOSFET considering its own properties such as high electron thermal mobility, high saturation velocity, and low band gap. So high-performance transistor with low power consumption can be expected by III-V MOSFETs. Fabrication technologies of In0.53Ga0.47As MOSFETs have been developed with its static and dynamic measurements. An IdMAX=180mA/mm, gmMAX=110mS/mm, fT=150GHz and fMAX=47GHz were obtained for a transistor gate length of 50nm. Different ways of improvement were studied including the gate-last process compared with gate-first, the PDA effect, and the PPP effect. The gate-last process shows less degradation of the oxide with better performance than gate-first. PDA has no prominent effect on the performance of transistor. PPA has been shown to have a passivation effect of certain defects in the oxide and interface. Alternative structures have been studied such as the structure MOSHEMT with lattice matched and pseudomorphic, showing best performances like IdMAX=300mA/mm, gmMAX=200mS/mm, fT=200GHz and fMAX=50GHz for a transistor gate length of 100nm. DC performance is far from the state of the art, while the RF performances are among the best. The perspective of this work is to improve the oxide quality by lowering the thermal budget and also to use promising structures as MOS-COMB (MOS-Thin body structure with barrier layer between the oxide and semiconductor). The MOSFET InAs with high-performance could also be expected by reducing the thermal budget during the fabrication.

Alors que le développement industriel des technologies CMOS-SOI aborde le cap des longueurs de grille inférieures à 30nm, l’optimisation du module source/drain est identifié comme l’un des verrous technologiques fondamentaux afin d’atteindre le niveau de performance spécifié dans la feuille de route ITRS. Afin d’adresser cette difficulté, une solution consiste à remplacer le module de jonction source/drain conventionnel par un contact métallique de type Schottky dont la hauteur de barrière doit être modulée à la baisse afin de réduire la résistance spécifique de contact. La mise en œuvre des techniques de ségrégation de dopants à basse température a été identifiée comme une technique efficace de réduction de barrière Schottky. D’autre part, l’application de contraintes mécaniques est également connue pour induire une réduction de barrière Schottky par levée de dégénérescence aux minima de bandes. L’objet principal de cette thèse est donc d’étudier la possibilité de cumuler ces deux effets, en particulier dans le cas d’un substrat SOI en tension biaxiale. Les caractérisations morphologiques et électriques réalisées au cours de cette thèse montrent que l’utilisation du siliciure de platine est judicieuse de part sa faible hauteur de barrière Schottky aux trous (250meV). Nous avons également démontré que l’utilisation simultanée des deux méthodes d’abaissement de barrière précédemment citées permet de réduire ce paramètre de 145 meV. Ce travail de thèse a démontré que l’intégration du siliciure de platine combiné à l’utilisation de la ségrégation de dopant et de substrat contraint permettait d’obtenir des jonctions Schottky de type p et n à faible hauteur de barrière. / While the CMOS-SOI technologies development is reaching the sub 30-nm gate length era, the Source/Drain module optimization is identified as a one of the biggest challenge to be solved in order to satisfy the ITRS specification. For the sake of addressing this difficulty, one solution consists in replacing the conventional Source/Drain junction module by Schottky contacts. However, the Schottky Barrier Height has to be lowered in order to reduce the contact resistance to the minimum. The dopant segregation implementation has been identified as an efficient method to reduce the Schottky Barrier Height. The mechanical stress is also known to induce a Schottky Barrier height lowering due to degeneracy breaks at silicon sub bands minima. The main objective of this thesis is to assess the possibility of cumulating these two effects, in particular in the case of a biaxialy strained substrate. Morphological and electrical characteristics showed that the use of platinum silicide is relevant for the low Schottky Barrier Height to hole (250meV). In addition, we demonstrated that the combined implementation of the two aforementioned Schottky Barrier height lowering methods leads to a reduction equal to 145meV. This thesis work illustrates that platinum silicide integration combined with the use of dopant segregation and advanced strained substrates provide Schottky junctions with a low barrier height for both p- and n-type.

La nécessité de diminuer la consommation à la fois des systèmes autonomes communicants à haute fréquence et des circuits CMOS implique l’utilisation de transistors fonctionnant sous faible tension d’alimentation. Les performances des composants à base de silicium se dégradant rapidement dans ce régime de fonctionnement, les semiconducteurs III-V à faible bande interdite sont aujourd’hui envisagés comme une alternative. Parmi ceux-ci, l’InAs paraît le plus prometteur. Dans ce contexte, ce travail a pour but d’ouvrir la voie à l'utilisation d’un canal à base d'InAs pour les systèmes analogiques et numériques. Plus précisément, nous étudions la croissance par épitaxie par jets moléculaires des hétérostructures InAs/AlSb sur des substrats (001) GaAs et GaP par l’intermédiaire d'une couche tampon Ga(Al)Sb. La microscopie à force atomique, la microscopie électronique en transmission et la diffraction d’électrons de haute énergie sont utilisées afin de mettre en évidence l’influence critique des conditions de croissance sur la nucléation des antimoniures. Cette étude sert de base à l’optimisation de canaux InAs à haute mobilité sur ces deux substrats fortement désadaptés en maille. Les résultats obtenus dans le cas de GaP sont ensuite étendus au cas de pseudo-substrats commerciaux GaP/Si de haute qualité cristalline pour l’intégration de matériaux à base d’InAs sur des substrats Si (001) exactement orientés. Des mobilités électroniques atteignant 28 000 cm-2.V-1.s-1 à 300K et supérieures à 100 000 cm-2.V-1.s-1 à 77K sont démontrées. / Low power consumption transistors operating at low supply voltage are highly required for both high frequency autonomous communicating systems and CMOS technology. Since the performances of silicon-based devices are strongly degraded upon low voltage operation, low bandgap III-V semiconductors are now considered as alternative active materials. Among them, one of the best candidates is InAs. Therefore, the present work aims on paving the way to the use of InAs in transistor channels for both high-speed analog and digital applications. We particularly investigate the molecular beam epitaxy growth of InAs/AlSb heterostructures on both (001) GaAs and GaP via an antimonide metamorphic buffer layer. Using atomic force microscopy, transmission electron microscopy and reflection high energy electron diffraction, we first show the critical influence of the growth conditions on the III-Sb nucleation. From this study, we then achieve optimized high mobility InAs layers on these two highly mismatched substrates. The results obtained in the GaP case are extended to commercially available high quality GaP/Si platforms for the integration of InAs-based materials on an exactly oriented (001) Si substrate. State of the art mobility of 28 000 cm-2.V-1.s-1 at 300K and higher than 100 000 cm-2.V-1.s-1 at 77K are demonstrated.

Ces travaux sont dédiés à l’évaluation et l’amélioration des modèles compacts dédiés au transistor MOS, dans le cadre de ses applications radiofréquences et millimétriques. Les compétences des modèles compacts se sont étendues à partir des applications numériques et analogiques pour atteindre le domaine de l’électronique radiofréquence. Leur développement fait toutefois face à de nouveaux défis principalement liés à l’impact croissant des éléments parasites sur le fonctionnement du transistor. Ces recherches sont ainsi particulièrement motivées par l’arrivée de la technologie de grille High-k/Métal, qui pose de nouvelles problématiques au niveau du comportement électrique de la résistance de grille. Pour répondre aux nouveaux comportements géométriques et en tension appliquées de cette dernière, une nouvelle topologie distribuée du réseau d’entrée est proposée. En parallèle, une caractérisation exhaustive de transistors HKMG a été effectuée, à la fois en mesure petit signal qu’en terme de bruit radiofréquence. La confrontation des modèles compacts avec ces dernières mesures confirme la présence de bruit en excès dans les composants. L’investigation de nouvelles approches pour la modélisation et l’extraction des transistors MOS est également menée, par l’usage de structures dédiées, mesurées en gamme radiofréquence et millimétrique. Elles facilitent l’extraction des paramètres du modèle de transistors à caisson isolé. En particulier, l’intérêt des mesures 4-port est mis en évidence. Au final, ces travaux couvrent une partie importante des effets parasites dégradant les performances du transistor MOS dans les domaines radiofréquences et millimétriques. / This work focuses on the evaluation and the improvement of models dedicated to compact MOS transistor for RF and millimeter-wave applications. Compact models have been extended from analog and digital applications to reach the field of radiofrequency electronics. However, their development is facing new challenges mainly related to the increasing impact of parasitic elements on the operation of the transistor. This research is particularly motivated by the advent of high-k/metal gate technology, which raises new issues for the electrical behavior of the gate resistance. To face the new behaviors with both geometrical and applied voltage variations, a new distributed topology of the input network is proposed. In parallel, a comprehensive characterization of HKMG transistor is achieved, both in terms of RF small signal and noise. Confrontation of compact models with recent measurements confirmed the presence of excess noise in the components. The investigation of new approaches for the modeling and the extraction of RF MOS transistors is also conducted, by using two types of dedicated structures that are measured in RF and millimeter range. They facilitate the extraction of model parameters for devices with isolated well. 4-port measurements are also shown to be promising for a MOS model extraction. Eventually, these works cover a significant portion of parasitic effects degrading the performance of the MOS transistor in the RF and millimeter domains.

Le développement de produits électroniques flexibles futurs nécessite la combinaison de hautes performances électroniques (ondes millimétriques et sub-millimétriques) avec une bonne flexibilité mécanique et stabilité. Cependant, l’inconvénient majeur des matériaux utilisés pour concevoir ces transistors flexibles est leurs faibles mobilités des porteurs, limitant les performances fréquentielles. Transistors à haute mobilité d’électrons (HEMT) à base de matériaux III -V ont été utilisés dans le domaine des applications hyperfréquence depuis longtemps. Ce travail développe une méthode possible pour transférer des HEMT classiques sur le substrat flexible. Par un procédé de collage adhésif, des HEMT InAlAs/InGaAs de longueur de grille 100nm ont été transférés sur un film flexible et caractérisés électriquement en régime statique et dynamique. En optimisant la structure épitaxiale, d'excellentes fréquences de coupure ont été obtenues avec un ft=140GHz et un fmax=290GHz sans l’effet Kink. Ces performances sont comparables aux résultats obtenus sur des transistors HEMT sur substrat rigide de même dimension et de filière identique. Par ailleurs, les mesures électriques pour différents niveaux de déformation et différent directions de flexion démontrent très peu de dégradation électrique (inférieure à 15 %). / The development of future flexible electronics requires combining high electrical performance devices (i.e. millimeter and sub-millimeter wave electronic devices) with mechanical flexiblility and stability. However, a variety of existing technologies such as organic thin film transistors, amorphous silicon, and polycrystalline-silicon are limited by their poor transport properties. High electron mobility transistors (HEMTs) based on III-V materials have been used in the field of ultra-high frequency microwave applications for a long time. This work develops a feasible method for transferring conventional HEMTs onto the flexible substrate. By the means of adhesive bonding technique, 100nm-gate InAlAs/InGaAs HEMTs have been transferred onto polyimide film (Kapton) and electrically characterized in static and dynamic regime. Through the epitaxial layers optimization, finally, the fabricated devices are able to suppress Kink effect and provide high cut-off frequencies (ft=160GHz and fmax=290GHz) in unbent condition. These microwave characteristics are comparable to those obtained on 100nm-gate HEMTs on rigid substrate. Moreover, measured devices for various bending radius and bending directions show no obvious electrical degradation (lower than 15%).

Le travail de cette thèse s’inscrit dans le contexte du développement de la technologie BiCMOS055 en plateforme 300 mm, première technologie BiCMOS en nœud 55 nm au monde, avec des fréquences caractéristiques fT / fMAX = 320 / 370 GHz. Une première partie présente l’étude de différentes solutions visant à réduire la résistance de base extrinsèque de l’architecture DPSA-SEG afin d’améliorer la fréquence maximale d’oscillation fMAX. Nous montrons alors que changer la nature des matériaux n’apporte pas d’amélioration, mais que l’ajout de différents recuits après réalisation de la base intrinsèque permet d’augmenter significativement les performances du transistor tout en restant compatible avec les transistors MOS. La seconde partie de ce travail s’est attachée à démontrer les potentialités d’un transistor avec un module collecteur totalement implanté, où couche enterrée et tranchées d’isolation profondes ont été retirées. Les résultats obtenus montrent qu’il est possible, en optimisant le dessin des structures, d’obtenir des fT et fMAX atteignant respectivement 96% et 91% des paramètres de la technologie de référence. Enfin la dernière partie présente l’étude de l’impact des interconnexions métalliques sur les paramètres électriques du transistor sous-jacent. Il en ressort que la contrainte mécanique a un impact significatif, mais que les interconnexions influencent peu le comportement thermique du composant. / This work was carried out during BiCMOS055 technology development in 300 mm platform, the first one worldwide in node 55 nm, with frequencies as high as fT = 320 GHz and fMAX = 370 GHz. First we present the study of different solutions to reduce the extrinsic base resistance in DPSA-SEG architecture to improve the maximum oscillation frequency fMAX. We show then that changing material properties does not provide any improvement, but the insertion of dedicated anneals after the intrinsic base formation significantly increases the transistor performance while being compatible with MOS devices. In a second part, we demonstrate the potentialities of a low-cost transistor with a fully implanted collector, removing the buried layer and deep trench isolations. It has been shown it is possible to reach 96% fT and 91% fMAX with adequate structures layout, compared to the reference technology parameters. In the last part we analyze the impact of back-end-of-line connections on the bipolar device right below: the main effect is created by residual stress in the metal lines transferred into the device itself; the thermal study showed little influence of the back-end-of-line stack.

L’électronique flexible est une thématique en plein essor, et impacte de nombreux secteurs applicatifs. L’objectif de cette thèse est de développer des composants sur substrats flexibles, pour des applications dans le domaine des radiofréquences. Elle est constituée de deux grandes parties : (i) la fabrication de composants passifs RF en utilisant la technologie d’impression par jet d’encre ; (ii) la fabrication de transistors graphène sur substrats flexibles. Ces travaux sont partiellement intégrés au projet Européen flagship GRAPHENE, et au projet ANR GRACY. La technique d’impression jet d’encre est particulièrement adaptée à la fabrication de composants sur substrats flexibles. L’un des challenges de cette approche technologique est de pouvoir atteindre une définition et une résolution adaptée au fonctionnement en régime radiofréquence. Le travail mené dans cette thèse a permis de réaliser des lignes homogènes de largeur minimale de 50 µm, et une résolution (distance entre 2 lignes de l’ordre de 15 µm. Différents composants passifs ont été fabriqués et caractérisés avec succès, et ce même en appliquant des contraintes en flexion aux dispositifs.Nous avons également développé et optimiser un procédé technologique, adapté à la fabrication de transistors à effet de champ à base de graphène (GFET), sur substrat flexible. Ce procédé présente un bilan thermique faible, et est basé sur l’utilisation d’une grille arrière à base d’aluminium dont l’oxyde naturel sert d’oxyde de grille. De nombreux transistors ont été fabriqués sur substrat kapton, et avec un bon rendement. Les meilleures performances en termes de fréquence de coupure du gain en courant (ft=39 GHz) et la fréquence maximale d’oscillation (fmax=13GHz) ont été mesurées sur un transistor de longueurs de grille Lg=100 nm et un développement de 12µm. Cette performance est à l’état de l’art de GFET flexibles. Ces performances sont conservées pour des contraintes atteignant 0,5%. / Flexible electronic has drawn growing attentions for past several years due to its largely potential applications. The objective of my PhD work is to develop devices based on flexible substrate, for RF applications. There are mainly two parts involved: (i) fabrication of passive devices (transmission lines, antenna, etc) using inkjet printing technology; (ii) fabrication of graphene field effect transistors on flexible substrate using graphene growth by CVD technique. This work is partially involved in the European Flagship program GRAPHENE, and the ANR program GRACY. Inkjet printing is a promising fabrication technology for flexible electronics. The challenge of this technology is the quality and reliability of printed patterns in terms of geometry. Based on optimized printing parameters, the structures of coplanar wave guide (CPW) transmission lines with nice printing quality were realized (definition of 50 µm, resolution down to 20 µm). The RF characterization of these transmission lines combining the considerations of geometric dimensions, sintering temperature, and substrate bending are presented. The outstanding electrical and mechanical properties make graphene suitable for flexible transistors. In this thesis, we have developed and optimized a new low temperature process based on back-gated structure either on rigid substrate than on flexible substrate (here kapton). From flexible transistors, we report as measured current gain cut-off frequency ( ft-DUT ,without any de-embedding) of 39 GHz and maximum oscillation frequency (fmax) of 13 GHz in devices with 100 nm gate length and 12 µm gate width. This result is at the level of the state of art for flexible GFETs.