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Architecture de composants de puissance verticaux en GaN épitaxié sur substrats étrangers

Défi technologique : Matériaux et procédés émergents pour les nanotechnologies et la microélectronique (en savoir +)

Département : Département des Plateformes Technologiques (LETI)

Laboratoire : Laboratoire des Matériaux pour la photonique

Date de début : 01-10-2022

Localisation : Grenoble

Code CEA : SL-DRT-22-0589

Contact : matthew.charles@cea.fr

Les composants de puissance à base de nitrure de gallium (GaN) connaissent actuellement un succès croissant de part leurs propriétés électriques qui permettent d'augmenter l'efficacité énergétique et de réduire la taille des convertisseurs de puissance. Les composants verticaux en GaN permettent de diminuer leur taille sur plaque, par rapport aux composants horizontaux (type HEMT), mais typiquement sur substrat GaN très chers. La croissance sur silicium pourrait diminuer le coût, mais nécessite de revoir l'architecture des composants. La thèse démarrera sur les simulations en TCAD des composants GaN verticaux, pour optimiser l'architecture sur substrat silicium en prenant en compte la spécificité des couches fabriquées dont notamment les couches tamponnes qui sont isolantes. Le travail adressera la spécification des composants, le dessin des masques et la définition des étapes technologiques. Ensuite, sera mené leur suivi de fabrication en salle blanche. Des mesures électriques seront réalisées en fin de process, et comparées aux simulations de façon itérative. Les études menées permettront de réaliser des publications scientifiques et les innovations proposées pourront faire l'objet du dépôt de brevets.

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