Les problématiques d’économie d’énergie et de diminution des pertes illustrent les limites du Si dans les composants de puissance actuels. Face à ces besoins, le GaN constitue un bon candidat pour la réalisation de nouveaux composants comme les diodes Schottky de puissance. Ainsi, le GREMAN et STMicroelectronics ont entamé une collaboration visant à réaliser une diode Schottky capable de tenir une tension de – 600 V. Or, de nombreux verrous, tels que la forte sensibilité du GaN à la température et les difficultés d’activation de zones localisées dopé de type p (Mg) subsistent encore. Cependant, nous avons mis en évidence l’efficacité de la cap-layer USG/AlN pour la protection du GaN à haute température. Concernant l’activation des dopants de type p par implantation, nous avons démontré que la réduction du « channeling » du Mg nécessite les conditions d’implantation particulière : un tilt de 10° et une épaisseur d’oxyde (USG) de pré-implantation de 200. Parallèlement, nous avons étudié deux procédés d’activation par recuit RTA, mono- et multicycles, et montré leur utilité pour l’activation du dopant. Néanmoins, ce dernier point reste à approfondir. / Energy saving and reduction of losses issues illustrate the current limits of the Si for power devices. To face these needs, GaN is a good candidate for the realization of new components such as Schottky power diodes. GREMAN and STMicroelectronics have worked together to achieve such diodes with 600 V or more breakdown voltages. However, many mandatory milestones, such as GaN temperature sensitivity and the activation problems of localized p-type doped (Mg) zones, must be faced. In this work, we have demonstrated the efficiency of an USG/AlN cap-layer for the protection of GaN facing high-temperature annealing. Concerning the capability to obtain p-type doping by ion implantation, we demonstrate that the reduction of Mg "channeling" effect is achievable using the following conditions: a tilt of 10° and a screening layer (USG) with a thickness of 200 nm. Meanwhile, we have illustrated two activation processes using RTA: single- and multi-cycles annealing. However, activation, after implantation and annealing, has to be investigated in more details.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:theses.fr/2016TOUR4008 |
| Date | 11 July 2016 |
| Creators | Khalfaoui, Wahid |
| Contributors | Tours, Alquier, Daniel, Cayrel, Frédéric |
| Source Sets | Dépôt national des thèses électroniques françaises |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation, Text |
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