Caractérisation électrique des pièges des transistors à haute mobilité électronique en nitrure [...]

Caractérisation électrique des pièges des transistors à haute mobilité électronique en Nitrure de Gallium

Université de Rouen Normandie - Groupe Physique des Matériaux - Normandie

Le stage se déroulera au sein du laboratoire GPM Rouen:

Le Groupe de Physique des Matériaux (GPM) est une Unité Mixte de Recherche (UMR) entre le CNRS, l’Université de Rouen Normandie et l’INSA de Rouen Normandie. Ses recherches, orientées NANOSCIENCES, concernent les transformations de phases diffusives, la micro-électronique, les propriétés magnétiques, la mécanique des matériaux et l'instrumentation scientifique avec le développement notamment de la Sonde Atomique Tomographique, instrument phare du GPM pour l’analyse en 3D des matériaux à l’échelle atomique. Bien que fondamentales, les recherches menées sont souvent en lien avec l’industrie.

Le projet de Master 2 se déroulera dans le département «Matériaux fonctionnels et nanostructures» qui travaille sur la thématique « Microélectronique : du matériau à la défaillance». Un des axes de recherche développés au sein du laboratoire depuis plus de 10 ans est l’analyse de défaillance et la fiabilité des composants de la microélectronique. Les activités de recherche menées au laboratoire concernant l’analyse de défaillance et la fiabilité s’appuient le plus souvent sur des collaborations industrielles.

Les transistors à haute mobilité électronique (HEMT) à base de Nitrure de Gallium (GaN) ont été développés pour répondre à des besoins croissants en termes de puissance, de hautes fréquences, de tenue en température et de résistance aux radiations ionisantes. Ces transistors possèdent de larges champs d’applications de natures très diversifiées et répondent à des besoins d’ordre commerciaux et militaires. Les pièges sont l’un des phénomènes parasites les plus importants de la technologie HEMTs GaN. Les recherches effectuées sur cette technologie sont focalisées sur l’amélioration de la fiabilité de ces composants en réduisant ces effets de pièges.

L'objectif de ce stage est d'étudier les phénomènes de pièges et la fiabilité des dernières générations de transistors à haute mobilité électronique (HEMT) à base de nitrure de gallium (GaN). Différentes méthodes de caractérisation du comportement des pièges dans les HEMTs GaN existent, telles que la spectroscopie transitoire des niveaux profonds (DLTS), A-DCTS, DLOS, les mesures transitoires Gate-Lag et Drain-Lag, l’étude de la dispersion en fréquence de la transconductance, Mesure des paramètres S ou la mesure du bruit basse fréquence.

L’objectif du stage est de développer les caractérisations de pièges avec la technique A-DCTS sur les bancs déjà établis pour cette étude. À partir des tests en régime pulsé, le candidat devra analyser et rechercher les phénomènes de pièges en surface ou aux interfaces. Il devra ensuite mettre en relation les phénomènes physiques observés à l’intérieur du transistor. Cette étude pourra être complétée par des analyses structurales permettant de recouper les résultats obtenus par les mesures électriques.

Étudiant en Master 2 à l'Université, une École d'Ingénieurs ou équivalent, dans le domaine de la physique appliquée à l'électronique. Des connaissances en physique des semi-conducteurs et des composants électroniques sont attendues. Des connaissances sur la fiabilité, la caractérisation électrique et l’analyses des défaillances sur les dispositifs hyperfréquences utilisant les composants grand gap seront également appréciées.

Le/la candidat.e devra montrer une forte capacité à travailler en équipe et à communiquer au sein d'une équipe multidisciplinaire. Vous faites preuve d'initiatives et travaillez de manière proactive pour résoudre ou éviter les difficultés techniques. Un bon niveau d'anglais écrit et oral est indispensable.

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