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Architectures innovantes de diodes de puissance GaN-on-Si pour performances à fort courant améliorées

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Date de début : 1 mars 2018

Offre n° PsD-DRT-18-0027

Les diodes GaN latérales basées sur une architecture de type HEMT (identique à celles des transistors HEMT GaN) sont développées depuis plusieurs années par des industriels (Transphorm, Panasonic) et des centres de recherche (IMEC). Le LETI a notamment développé des diodes GaN latérales 650V épitaxiées sur substrat silicium avec des performances au niveau de l’état de l’art. Ces diodes présentent ainsi des performances au niveau des diodes SiC, que ce soit pour la faible résistance à l’état passant en direct, un faible courant de fuite en inverse ou des tensions de claquage élevées. En revanche, basées sur une conduction latérale dans un gaz d’électrons, ces diodes souffrent d’un défaut majeur comparé aux diodes SiC verticales, à savoir l’impossibilité de supporter de fortes surcharges de courant (c’est-à-dire de résister à une impulsion de courant pouvant atteindre 10 fois le courant nominal de la diode pendant des durées de 10µs à 10ms).

En se basant sur les diodes existantes et sur des études menées au préalable, Le Leti souhaite développer une architecture de diode de puissance GaN-on-Si innovante, permettant d’atteindre les performances affichées notamment par les diodes SiC (dites JBS Diodes pour Junction Barrier Schottky Diodes), en tenant compte des possibilités offertes par les technologies GaN-on-Si actuelles ou en développement.

  • Mots clés : Physique de l'état condensé, chimie et nanosciences, Sciences pour l'ingénieur, Electronique et microélectronique - Optoélectronique, Physique du solide, surfaces et interfaces, DCOS, Leti
  • Laboratoire : DCOS / Leti
  • Code CEA : PsD-DRT-18-0027
  • Contact : marie-anne.jaud@cea.fr
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