Titre original :
Vertical Gallium Nitride PowerDevices: Fabrication and Characterisation
Contenu du livre :
Une conversion d'énergie efficace est essentielle pour faire face à l'augmentation constante de la consommation d'énergie de notre société. Les transistors à effet de champ verticaux à base de GaN offrent d'excellentes performances pour les commutateurs de conversion de puissance, en raison de leur capacité à gérer des tensions et des densités de courant élevées avec une très faible consommation d'espace.
Ce travail se concentre sur un transistor à effet de champ à semi-conducteur à oxyde métallique à grille verticale (MOSFET) présentant des avantages conceptuels dans la fabrication d'un dispositif précédé d'une épitaxie de GaN et des caractéristiques de mode d'amélioration. La pile de couches fonctionnelles comprend, à partir du bas, une séquence de couches GaN n+/n--dérive/corps/n+-source. Une attention particulière est accordée au dopage Mg de la couche de corps p-GaN, qui est un sujet complexe en soi.
La passivation du magnésium par l'hydrogène joue un rôle essentiel, car seule la concentration active de Mg (sans hydrogène) détermine la tension de seuil du MOSFET et la capacité de blocage de la diode de corps. Les défis spécifiques à la fabrication du concept sont liés à l'intégration complexe, à la formation de contacts ohmiques avec les couches fonctionnelles, à la mise en œuvre spécifique et au schéma de traitement du module de la tranchée de la grille et à la terminaison du bord latéral. Le champ électrique maximal, qui a été atteint dans la jonction pn- de la diode de corps du MOSFET, est estimé à environ 2,1 MV/cm.
Les mesures de transfert à double balayage avec une hystérésis relativement faible, une forte pente sous le seuil et une tension de seuil de 3 à 4 V indiquent une qualité raisonnablement bonne de l'interface Al2O3/GaN. À l'état conducteur, la mobilité du canal est estimée à environ 80-100 cm /Vs. Cette valeur est comparable à celle d'un dispositif présentant une surcroissance supplémentaire du canal.
L'optimisation de la terminaison du dispositif et de l'interface high-k/GaN de la grille à tranchée verticale devrait permettre d'améliorer encore les caractéristiques à l'état OFF et à l'état ON. Les résultats obtenus et les dépendances donnent les chiffres clés d'un dispositif compétitif et efficace en termes de surface.
Autres informations sur le livre :
| ISBN : | 9783752641769 |
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| Reliure : | Broché |
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