• Langue : Français
• Discipline : Microondes et microtechnologies
• Identifiant : 2007LIL10047
• Type de thèse : Doctorat
• Date de soutenance : 01/01/2007

Résumé en langue originale

Les semiconducteurs à grande largeur de bande interdite et particulièrement les composés III-N tels que le nitrure de gallium (GaN) et ses alliages sont, par leurs propriétés physiques et chimiques, de bons candidats pour la réalisation de composants de puissance à haute fréquence d'utilisation tels que les Transistors à Haute Mobilité Electronique (HEMT). Dans la pratique, cette réalisation se heurte à des limitations technologiques et physiques. Ainsi, la problématique principale demeure la maîtrise des états de surface (pièges) qui dégradent les performances en fréquence des transistors. A l'heure actuelle, la solution privilégiée est l'utilisation d'une passivation de surface qui a pour effet de limiter les chutes de courant. Dans ce travail nous avons étudié les modifications de l'hétérostructure AIGaN/GaN introduite par l'ajout d'un «cap» de GaN, et de même l'utilisation d'une passivation in-situ obtenue par croissance LPMOCVD à plus basse température, l'objectif ayant été de limiter l'influence des pièges sur les chutes de courant de drain en régime dynamique. L'impact de ces modifications a été étudié tant sur la qualité cristalline des matériaux obtenus que sur leurs propriétés électriques. Cette étude nous conduit à conclure que la structure sans «cap» reste la meilleure structure pour obtenir les meilleures performances à condition d'utiliser une bonne passivation. Obtenir de fortes puissances est aussi étroitement lié aux densités de porteurs disponibles et implicitement à la densité de courant des transistors. Les propriétés particulières du matériau ternaire AlInN, en particulier une polarisation spontanée plus importante que celle de AIGaN, nous a conduit à étudier un nouveau système de matériau, basé sur ce ternaire. Les propriétés des composants obtenus se sont avérées particulièrement satisfaisantes. Pour la première fois, une densité de puissance de 6,8 W/mm pour une fréquence de 10 GHz a été atteinte sur ce type de matériau.