• Langue : Français
• Discipline : Sciences physiques
• Identifiant : Inconnu
• Type de mémoire : Habilitation à diriger des recherches
• Date de soutenance : 01/01/2011

Résumé en langue originale

La thématique liée aux composants de la filière GaN pour les applications en puissance en hyperfréquences est en plein essor. Dans ce contexte international dynamique, ce mémoire présente la synthèse de mes activités de recherche ainsi que ma contribution dans le domaine des transistors GaN dans le domaine des hautes fréquences menées à l’IEMN. Le premier temps correspond à la présentation de mon parcours professionnel au travers de mes activités administratives, pédagogiques, d’encadrement, de développement et de coordination d’activités contractuelles. Dans le second temps, ma thématique scientifique axée sur la technologie des HEMTs GaN sur substrat silicium (Si) et sur substrats composites (SopSiC et SiCopSiC) permettant de fabriquer des composants performants pour les applications militaires et civiles est présentée. L’intérêt de ces filières est de proposer une approche « bas coût », en comparaison de l’utilisation des substrats SiC ou GaN. Une première partie présente le contexte national et international. Une seconde partie détaille la technologie, les performances en puissance hyperfréquence et en bruit RF. Une troisième partie souligne les actions entreprises pour la montée en fréquence avec pour objectif les applications en gamme d’onde millimétrique. La quatrième partie traite de la fiabilité des dispositifs et des mécanismes de défaillance qui constituent un élément clef pour un développement industriel. Enfin, le troisième temps correspond aux perspectives de ce travail et aux nouvelles orientations envisagées pour cette thématique. (i) Une action est menée dans le cadre de la montée en fréquence au travers du projet ANR BLANC STARGaN pour lequel j’assure la coordination scientifique. STARGaN est un projet visant à identifier les leviers afin de faire la preuve d'un fonctionnement en puissance le plus haut possible en fréquence (au-delà de 94GHz). (ii) Une nouvelle action a été initiée concernant la fabrication de composants GaN sur support flexible. L’objectif est d’obtenir des puissances moyennes de 2W/mm à 10GHz dans le cas d’applications où la conformabilité des circuits est un impératif. (iii) Des actions sont également menées au niveau de l’ingénierie des substrats afin d’élaborer un substrat composite couches minces, AlN/Si, destiné à l’industrie de composants RF de forte puissance. Cette thématique est soutenue par le projet ANR EMERGENCE CREATIVEPI. Notre objectif est d’obtenir une puissance de l’ordre de 10W/mm dans la bande 10-18GHz.