Etude des mécanismes de dégradation et Fiabilité dynamique des composants GaN sur Si

Publié le : 8 février 2020

Les composants de puissance GaN sur Si sont aujourd’hui vus comme la prochaine génération de composants « mass market » pour la conversion d’énergie électrique à haut rendement. Dans ce cadre, le LETI développe sa propre filière GaN sur Si (compatible CMOS) allant du substrat au module final. Ces dispositifs doivent opérer des commutations entre un état de forte tension (~650V) et de fort courant (~20A) à des fréquences élevées (> 100kHz). Les performances statiques et dynamiques étant établies, il est nécessaire de tester la fiabilité de ces composants lors des état de fort stress (OFF et commutation OFF -> ON) ainsi que de comprendre les mécanismes de dégradation sous-jacent afin de stabiliser la technologie et de prétendre à un transfert industriel.

Dans la continuité du stage sur le développement des mesures dynamiques sur dispositifs GaN sur Si, le candidat aura en charge :

– La finalisation des solutions de mesures ainsi que leurs évolutions notamment pour porter ces tests de dégradation sur prober (détermination de la faisabilité et des limitations)

– De l’étude approfondie de la dégradation des performances électriques des transistors (Ron, Vth, Sw…) ou des diodes (Vf, Ron) lors de stress de type AC ou DC afin de déterminer les mécanismes susceptibles de diminuer la fiabilité des composants

– La réalisation et la détermination des limites de fonctionnement de la technologie GaN sur Si via des tests de type SSOA (Switching Safe Operating Area)

– La compréhension et la localisation des points de défaillance sur les transistors et la diodes GaN sur Si

– De proposer des solutions techniques afin d’augmenter la durée de vie des composants auprès du laboratoire LC2E

Le candidat devra faire preuve d’esprit d’équipe, de curiosité et d’une grande autonomie

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