Développement des briques de base pour la fabrication
de MOS-HEMT « Normally Off » à base de GaN/Si.
(A) Représentation schématique d’un transistor à haute mobilité d’électrons et (B) coupe TEM d’un empilement Métal-Al2O3-GaN.
Le marché émergeant du véhicule électrique nécessite des composants électroniques capables d’opérer dans un environnement hostile qui peut impliquer des températures élevées et également à des fortes tensions. Depuis plusieurs années, le nitrure de gallium (GaN), reçoit une attention toute particulière puisqu’il permet de concevoir des transistors dits de puissance qui peuvent fonctionner à très haute tension, haute fréquence et également haute température. Toutefois, les performances atteintes de ces dispositifs sont en deçà des spécifications attendues. L’une des problématiques majeures est l’obtention d’une interface d’excellente qualité entre le diélectrique de la grille du transistor et le GaN.
Ainsi, le choix du diélectrique et les conditions de son dépôt vont tous deux impacter grandement les caractéristiques électriques du transistor. Au LTM et en étroite collaboration avec le CEA-Leti et ST Microelectronics, nous réalisons des structures capacitives composés d’un empilement Métal-Isolant-GaN qui permettent d’étudier le comportement du diélectrique et de l’interface diélectrique/GaN et ainsi proposer des pistes d’amélioration des transistors. En complément, des mesures XPS angulaires, AFM, des coupes FIB-STEM et TEM sont menées.
Contacts:
bassem.salem@cea.fr
Personnes impliquées : M. Legallais, F. Bassani, T. Baron, S. Labau, B. Pelissier, S. David et B. Salem
