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nombre d'offres : 1

Modélisation compacte des transistors GaN/Si pour les applications puissance et RF-5G

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Date de début : 1 octobre 2018

Offre n° SL-DRT-18-0888

Le GaN RF est développé depuis plus de 15 ans par les industriels et de nombreux laboratoires de recherche continuent à faire avancer cette technologie.

Le Leti souhaite démarrer une activité GaN/Si, notamment pour les applications 5G. Il va se baser sur son expérience des transistors GaN/Si pour l’électronique de puissance. Une première version de modèle compact développé pour les transistors Normally-ON est déjà disponible au Leti (Leti-HSP). Néanmoins, ce « core » modèle (DC) doit être consolidé et renforcé pour justifier son adéquation à des transistors Normally-OFF afin de pouvoir ensuite être adapté aux transistors GaN-RF qui, d’un point de vue architecture, sont très différents de ceux des applications de puissance.

Ces développements modèle sont indispensables pour évaluer les potentialités des technologies GaN/Si pour les deux types d’applications (puissance et RF).

Le modèle Leti-HSP a été développé au Leti et décrit convenablement le comportement électrique (DC/AC) des transistors de puissance GaN/Si.

La première étape de cette thèse sera de s’approprier le code existant puis d’évaluer ses forces et faiblesses, en portant un soin particulier à la description de la saturation du courant et du régime d’inversion modérée qui reste une faiblesse de ce modèle en terme de précision. L’analyse des faiblesses du modèle existant donnera lieu au développement d’une nouvelle version et de carte modèle associées qui sera mis à disposition aux designers via le PDK.

Enfin, après avoir identifié les différences entre transistor GaN/Si pour application puissance et application RF, l’objectif final de cette thèse sera d’apporter les modifications nécessaires au modèle Leti-HSP afin qu’il décrive le comportement des dispositifs GaN/Si dans le domaine RF.

Chacun des points ci-dessus sera supporté par:

• L’expertise sur les dispositifs GaN/Si du laboratoire d’intégration des composants de puissance du Leti.

• La caractérisation électrique avec la collaboration du laboratoire de caractérisation du Leti, qui a déjà une expérience de caractérisation des dispositifs de puissance.

• Les simulations TCAD effectuées au sein du laboratoire de simulation et modélisation du Leti, auxquelles l’étudiant prendra part activement pour comprendre finement le comportement des dispositifs et être en mesure d’en construire une modélisation physique.

  • Mots clés : Sciences pour l'ingénieur, Electronique et microélectronique - Optoélectronique, DCOS, Leti
  • Laboratoire : DCOS / Leti
  • Code CEA : SL-DRT-18-0888
  • Contact : joris.lacord@cea.fr
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