Etude et Intégration de Transistor GaN Cascode Monolithique

Publié le : 14 mars 2021

Le LETI transfère actuellement une technologie de dispositifs de puissance AlGaN/GaN épitaxiés sur

substrats Silicium 200mm avec un industriel reconnu dans le domaine du développement des

composants de puissance (Silicium, SiC, …).

Les transistors de puissance à base de GaN peuvent avoir un fonctionnement de type normalement

ouvert (dit à enrichissement) ou normalement fermé (dit à déplétion). Pour des raisons de sécurité il

est souvent préféré d’employer des composants à enrichissement. Il existe trois principales méthodes

pour obtenir ce type de dispositif : la réalisation d’une grille en GaN dopé type p, d’un canal de

conduction inclus dans un empilement de type MOS (métal oxyde semi-conducteur) ou d’une

architecture dite cascode (par assemblage d’un composant à enrichissement avec un composant à

déplétion).

L’architecture cascode pour les transistors à base de GaN connaît actuellement un grand succès de

par la possibilité de piloter le dispositif avec des stratégies similaires aux dispositifs plus connus en

silicium et du fait de son bon niveau fiabilité.

Le travail de thèse consistera à mener une étude visant à dimensionner le composant, identifier les

étapes technologiques (épitaxie, dépôt, lithographie, implantation…) nécessaires à sa fabrication puis

à suivre et coordonner les actions nécessaires à sa réalisation en salle blanche. Une analyse et une

interprétation des mesures électriques obtenues sera à mener en s’appuyant sur des simulations par

éléments finis (TCAD avec outils Synopsys).

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