• Langue : Français
• Discipline : Microondes et microtechnologies
• Identifiant : 2007LIL10148
• Type de thèse : Doctorat
• Date de soutenance : 01/01/2007

Résumé en langue originale

Ce travail porte sur la conception, la fabrication et la caractérisation de transistors HEMTs de la filière AIGaN/GaN. Le but est d'optimiser la technologie du composant afin d'exploiter les potentialités en termes de puissance hyperfréquence offertes par la filière nitrure. Le premier chapitre passe en revue les différentes filières de transistors de puissance, puis les propriétés physiques du GaN et les techniques d'élaboration du matériau sur différents substrats. Nous discutons des effets liés à l'autoéchauffement ou aux pièges, qu'il convient de minimiser pour améliorer les performances des transistors HEMTs. Enfin, un état de l'art des performances actuelles est présenté. Le deuxième chapitre présente les étapes technologiques du composant ainsi que leurs optimisations nécessaires à l'amélioration des performances des transistors, telles que les contacts ohmiques et les traitements de surface. La technologie de grille nitrure a été développée pour la filière GaN. Cette technologie a permis de fabriquer des grilles de faibles longueurs avec des topologies variables telles que la grille r, le tout avec un bon rendement de fabrication et une autopassivation. Elle a permis également de réaliser un fossé de grille en utilisant le « digital etching ». Cette technologie a donné la possibilité de fabriquer des composants ayant une longueur de grille de 70 nm tout en conservant un rapport d'aspect favorable. Le troisième et dernier chapitre traite de la caractérisation des transistors HEMTS en régime statique ou d'impulsions, en hyperfréquence et en puissance. Les résultats convaincants montrent tout l'intérêt de la technologie de grille nitrure associé au recess de grille. Ainsi, des composants utilisant ce procédé, ont permis d'obtenir l'état de l'art sur substrat Si(100) avec une puissance maximum, de sortie de 1 W/mm à 2,15 GHz, un gain en puissance de 24 dB et un rendement de 17%.