Solutions ALD/PEALD pour les diélectriques de grille des transistors HEMT

Sur le marché de l'électronique de puissance, un des challenges principaux pour le déploiement des technologies à base de GaN est le développement de transistors dits normally-OFF fiables. C'est le cas notamment de l'architecture MOSc-HEMT (MOS channel High Electron Mobility Transistor) que le LETI développe pour un partenaire industriel. Les axes du travail pour l'optimisation de ces transistors concernent l'amélioration de la qualité du diélectrique et le contrôle de l'oxyde d'interface pour réduire l'hystérésis, augmenter la tension seuil et augmenter la mobilité. Dans ce contexte, le LETI dispose de plusieurs moyens et d'outils de dépôts offrant plusieurs capabilités pour la passivation de la surface du GaN et pour le dépôt des couches diélectriques. L'objectif de ce travail de thèse est d'évaluer et d'explorer les opportunités de la technique de dépôt de couches très minces ALD (pour Atomic Layer Deposition) et PEALD (pour Plasma Enhanced ALD) dans la fabrication de la grille MOS. Plus particulièrement, les développements seront focalisés sur l'amélioration et l'optimisation de l'interface GaN/diélectrique en utilisant équipement permettant d'adresser les deux modes (ALD et PEALD) avec deux chambres de dépôts séparées. Dans une équipe pluridisciplinaire, les missions principales de ce projet de thèse seront: -Développement des procédés de nettoyage plasma, dépôts ALD/PEALD -Caractérisations intrinsèques (propriétés physico-chimiques, structurales, morphologiques?) des couches diélectriques élaborées par ALD et PEALD -Caractérisations électriques C-V&I-V des interfaces GaN/diélectriques en utilisant des structures capacitives -Essais d'intégration et d'implémentation des procédés/couches élaborés sur véhicules de test et transistors GaN en 200mm