Développement d’un procédé de gravure par plasma pour les transistors de puissance à base de matériaux III-V

Publié le : 15 juillet 2019

Les composants de puissance sont utilisés dans les nouvelles technologies pour l’énergie telles que le photovoltaïque, l’éolien ou encore le véhicule électrique. L’utilisation des matériaux III-V (GaN, AlGaN) a permis d’améliorer les performances de ces composants. Une étape clé pour obtenir les caractéristiques électriques désirées est un contrôle précis de la gravure partielle d’une fine couche de matériau III-V.

La thèse portera sur la compréhension des mécanismes de gravure de chimies traditionnelles ainsi que leur impact sur la modification de ces matériaux III-V.

Une approche alternative, basée sur une gravure avec une précision atomique (de type Atomic Layer Etching (ALE)) développée au LETI sera également étudiée. Pour cette gravure l’échantillon à graver est exposé, de façon cyclique, à un premier plasma (à base de Chlore) dont le but est de modifier chimiquement la surface à graver, puis à un second plasma (Argon) pour ne graver que la couche précédemment modifiée.

L’objectif de la thèse est de développer et caractériser ces procédés de gravure plasma traditionnels et alternatifs pour évaluation sur une filière technologique. Pour ce faire, l’étudiant sera amené à utiliser de nombreuses techniques de caractérisation in situ ou ex situ. Pour cela, il pourra s’appuyer sur les moyens de la plate-forme silicium du Leti (XPS, Ellispométrie, RAMAN) et sur ceux de la plate-forme de nano-caractérisation (Tof SIMS, STEM, TEM…).

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