Développement de briques technologiques pour la réalisation de composants de puissance MOS sur diamant

Développement de briques technologiques pour la réalisation de composants de puissance MOS sur diamant PDF Author: Lya Fontaine
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Languages : fr
Pages : 162

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Un des défis de notre époque est lié à la production et à la gestion de l'énergie électrique. Dans ce cadre, l'amélioration des composants à semi-conducteurs de puissance est une des clés pour répondre à ce défi. La grande majorité des composants de puissance actuels sont réalisés à base de silicium. Cependant, les exigences des applications de l'électronique de puissance en termes de tenue en tension, de densité de puissance, de température et de fréquence de commutation sont de plus en plus élevées. Les propriétés physiques intrinsèques des semiconducteurs à large bande interdite (SiC, GaN, Diamant) permettent d'envisager la conception et la fabrication de composants de puissance bien plus performants que les structures tout silicium. Dans ce contexte, nos travaux portent sur le développement et l'optimisation des étapes technologiques permettant la réalisation de composants de puissance MOS en diamant. Ils ont été réalisés dans le cadre du projet ANR MOVeToDIAM, coordonné par le LAAS-CNRS, dans la continuité des travaux sur diamant effectués au laboratoire depuis 2005. Le diamant est donc un semiconducteur à large bande interdite (Eg = 5,5 eV) particulièrement indiqué pour les applications fortes puissances et températures élevées. Il possède de fortes mobilités de porteurs (2200 cm2/V.s pour les électrons et 2050 cm2/V.s pour les trous), permettant le passage de fortes densités de courant, un champ de rupture élevé (Ec ~ 10 MV/cm) et une forte conductivité thermique (lambda ~ 20 W.cm-1.K-1) facilitant la dissipation thermique. Cependant, malgré ces propriétés prometteuses, de nombreux verrous technologiques sont encore à lever afin de conduire à la fabrication de composants de puissance sur diamant. Nous avons donc étudié et optimisé plusieurs étapes technologiques critiques afin de pallier les problèmes induits notamment par la petite taille des échantillons (2x2mm2 à 3x3mm2). Les étapes de photolithographie ont été développées et optimisées pour deux types de résine (AZ4999 positive et NLOF 2035 négative) à l'aide d'un Spray-Coater et d'une machine d'écriture directe par laser, améliorant ainsi fortement la résolution minimale, jusqu'à 1μm, des motifs définis sur les échantillons. Afin de caractériser les contacts ohmiques, nous avons développé deux structures de tests : le TLM droit (Transmission Line Method) et le TLM circulaire ou cTLM (Circular Transmission Line Method).[...].

Conception et caractérisations électriques de diodes de type TMBS et de transistors de type MOSFET en diamant pour la microélectronique de puissance

Conception et caractérisations électriques de diodes de type TMBS et de transistors de type MOSFET en diamant pour la microélectronique de puissance PDF Author: Ralph Makhoul
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Languages : fr
Pages : 192

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L'augmentation de la consommation électrique mondiale nécessite l'amélioration des composants de puissance. Jusqu'à présent, la majorité de ces composants, principalement réalisés en Silicium, ont atteint un point de saturation en termes de compromis entre la tenue en tension et la résistance à l'état passant. Ainsi, les propriétés physiques intrinsèques prometteuses des semi-conducteurs à large bande interdite (SiC, GaN, Diamant) ouvrent la voie vers la réalisation des composants électroniques de puissance plus performants. Dans ce contexte, nos travaux portent sur la conception et la réalisation d'une diode TMBS (Trench MOS Barrier Schottky) verticale et d'un transistor MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) vertical à canal P et à grille en U en diamant qui supportent 6000 V et 1200 V respectivement à température ambiante. Ces deux structures ont été conçues dans le cadre du projet ANR MOVeToDIAM (MOS Vertical Tout DIAMant), coordonné par le LAAS-CNRS, dans la continuité des travaux sur diamant effectués au laboratoire depuis 2005. La conception de la diode TMBS et du transistor MOSFET est réalisée avec le logiciel SENTAURUS TCAD (Technology Computer Aided Design). Une méthodologie de conception est adaptée pour ces deux structures pour bien atteindre les critères de fonctionnement souhaités. Pour terminer, des briques technologiques essentielles ont été développées afin de réaliser la diode TMBS et le transistor MOSFET. Dans un premier temps, des contacts ohmiques sur des échantillons en diamant type P ont été réalisés, puis caractérisés électriquement à l'aide des motifs TLM (Transmission Line Method) droit. Ensuite, un procédé de gravure sèche RIE-ICP (Reactive Ion Etching - Inductive Coupled Plasma) a été développé pour obtenir la réalisation de la structure MESA de la diode TMBS et aussi pour l'ouverture de la grille en U du transistor MOSFET. Enfin, un dépôt de différents diélectriques (SiO2, Si3N4 et Al2O3) sur des échantillons en diamant a été réalisé afin d'évaluer la qualité du dépôt du diélectrique.

Développement de briques technologiques pour la réalisation de transistor MOS de puissance en Nitrure de Gallium

Développement de briques technologiques pour la réalisation de transistor MOS de puissance en Nitrure de Gallium PDF Author: Elias Al Alam
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Languages : fr
Pages : 178

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Les potentialités du nitrure de gallium (GaN), semiconducteur à large bande interdite, en font un matériau particulièrement intéressant en électronique de puissance, notamment pour des applications haute tension, haute température et haute fréquence. L'objectif de ce travail de thèse était de développer les briques technologiques nécessaires à la réalisation de transistors MOS de puissance en nitrure de gallium (GaN). Après avoir évalué, dans premier temps, les bénéfices que pourrait apporter le nitrure de gallium en électronique de puissance, nous avons en effet opté pour la réalisation d'un interrupteur MOS normally-off en GaN, interrupteur indispensable dans de nombreuses applications de l'électronique de puissance. La réalisation d'un tel dispositif passe par l'étape critique du dépôt du diélectrique de grille sur le semiconducteur, qui constitue la démarche universelle pour stabiliser et améliorer les performances d'un transistor. Le contrôle de la qualité de l'interface " diélectrique/GaN " est donc une étape fondamentale car elle influe sur les propriétés électriques du composant. Ce contrôle comprend le traitement de surface du semiconducteur, la formation de la couche interfaciale et le dépôt du diélectrique. Nous montrons qu'une étape d'oxydation du GaN sous UV, combinée à une oxydation plasma avant le dépôt du diélectrique, permet d'optimiser l'état de surface et de minimiser les contaminations à l'interface. Les mesures électriques, réalisées pour déterminer la densité de charges piégées à l'interface diélectrique/GaN ou dans le diélectrique, montrent des différences significatives liées au type de croissance du GaN (MBE ou MOCVD) et en particulier au type de dopage N ou P du substrat GaN. Des corrélations entre la physico-chimie d'interface et les propriétés électriques des structures sont illustrées. De plus, d'autres étapes technologiques nécessaires à la fabrication d'un MOSFET sur GaN ont été étudiées, en particulier les implantations ioniques de type N et P et la gravure ionique. Les résultats obtenus sur ces différentes briques technologiques permettront, dans un futur proche, la conception de transistors MOS de puissance en GaN, bien qu'il reste encore des défis scientifiques et technologiques à relever avant d'obtenir l'interrupteur de puissance idéal, c'est-à-dire un interrupteur normalement ouvert (normally-off), faibles pertes, forte puissance, haute fréquence et haute température.

Contribution au développement de composants et de dispositifs électroniques à base de semiconducteurs à large bande interdite III-N et diamant

Contribution au développement de composants et de dispositifs électroniques à base de semiconducteurs à large bande interdite III-N et diamant PDF Author: Ali Soltani
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Ce manuscrit constitue un document de synthèse des travaux de recherche visant essentiellement au développement de composants électroniques pour la réalisation de de dispositifs fonctionnant de quelques mégaHertz au téraHertz mais aussi de capteurs à base de matériaux semiconducteurs nitrures à large bande interdite et de diamant. Mes activités de recherche sont en partie orientées vers la technologie des composants, la physique des semiconducteurs ainsi que les procédés matériaux. Une grande part est consacrée au transistor à effet de champ HEMT (Al,In)GaN/GaN/Si pour des applications en amplification de puissance hyperfréquence mais aussi aux transistors tout diamant à dopage delta. Une autre thématique traite de nano-composants quantiques dans la filière des matériaux semiconducteurs AlN/GaN afin d'en étudier le comportement électrique comme les diodes à effet tunnel résonant. Enfin, deux autres filières de capteurs à base de matériaux à large bande interdite (B,Al,Ga)N ont été développées pour répondre aux besoins des industriels : les photodétecteurs X-UV et les dispositifs à ondes élastiques de surface. Chacune de ces études a permis de mettre en évidence les paramètres clés nessaires pour la réalisation du concept jusqu'à leur réalisation technologique en salle blanche.

Vers la réalisation de composants haute tension, forte puissance sur diamant CVD. Développement des technologies associées

Vers la réalisation de composants haute tension, forte puissance sur diamant CVD. Développement des technologies associées PDF Author: Gabriel Civrac
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Languages : fr
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L'évolution des composants d'électronique de puissance se heurte aujourd'hui aux limites physiques du silicium. L'utilisation des semi-conducteurs à large bande interdite permettraient de dépasser ces limites. Parmi ces nouveaux matériaux, le diamant possède les propriétés les plus intéressantes pour l'électronique de puissance : champ de rupture et conductivité thermique les plus élevés parmi les solides, grandes mobilités des porteurs électriques, possibilité de fonctionnement à haute température. Les substrats de diamant synthétisés actuellement par des méthodes de dépôt en phase vapeur ont des caractéristiques cristallographiques compatibles avec l'exploitation de ces propriétés en électronique de puissance. L'utilisation technologique du diamant reste toutefois difficile ; ses propriétés de dureté et d'inertie chimique rendent son utilisation délicate. L'objet de ces travaux est dans un premier temps d'évaluer les bénéfices que pourrait apporter le diamant en électronique de puissance. Ensuite, différentes étapes technologiques nécessaires à la fabrication de composants sur diamant sont étudiées : dépôts de contacts électriques, dopage et gravure ionique. Enfin, une étude sur la fabrication de diodes Schottky est présentée. Les résultats obtenus permettent d'établir les perspectives à ces travaux et les challenges scientifiques et technologiques qu'il reste à relever.

The Theory of the Grain of Sand

The Theory of the Grain of Sand PDF Author: Benoit Peeters
Publisher: IDW Publishing
ISBN: 9781631404894
Category : Brussels (Belgium)
Languages : en
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Gholam Mortiza Khan comes to Brüsel to sell some jewelry, but before the sale can be closed, Khan dies in an accident. Thus begins events sparking an investigation by Mary von Rathen: accumulation of sand in the apartment of Kristin Antipova; accumulation of stones in the house of Constant Abeels and Maurice who is loosing weight by the day. The events have a catastrophic effect on Brüsel and time is of the essence. Newly translated into English by Ivanka Hahnenberger and Steve Smith, and edited by Steve Smith (translator of The Leaning Girl and The Beauty) and Karen Copeland at Alaxis Press for publication by IDW.

Gaudí Universe

Gaudí Universe PDF Author: Juan José Lahuerta
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ISBN: 9788477948612
Category : Architectural drawing
Languages : es
Pages : 234

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Jean Linden

Jean Linden PDF Author: Nicole Ceulemans
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ISBN:
Category : Botanists
Languages : en
Pages : 248

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Rubelli

Rubelli PDF Author: Irene Favaretto
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ISBN: 9788831708227
Category : Rubelli (Firm)
Languages : en
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Rubelli has become a multinational company that manufactures its products in Como (Italy) and Pennsylvania. The quality of its damasks, its silks and its velvets remains unique, with the result that Rubelli is recognised as one of the world's four most prestigious companies of its sector.