Groupe de Physique des Matériaux - UMR CNRS 6634

Nos tutelles

CNRS INSA de Rouen Université de Rouen

Rechercher




Accueil > Recherche > Nanostructures, Nanosciences, Nanotechnologies > Défaillance Electronique et Fiabilité (ERDEFI) > Thèmes de Recherche

Etude des transistors à haute mobilité électronique (HEMT) à base de Nitrure de Gallium (GaN).

par LABGPM - publié le

Les transistors à effet de champ à base de matériau à grand gap comme le nitrure de gallium (3,4eV) sont très prometteurs pour l’amplification radiofréquence de puissance. Ce gap élevé se traduit par une tension d’avalanche plus haute comparée aux matériaux classiques de l’électronique (Si, SiGe, GaAs, InP) ainsi que par une bonne conductivité thermique (1,3W.m-1.K-1). Malgré ces qualités, les transistors à haute mobilité électronique à base de Nitrure de Gallium sont complexes et leur fabrication à l’échelle industrielle reste difficile pour obtenir des transistors avec peu de défauts cristallins. Même si la qualité de fabrication progresse, la maturité de cette technologie ne permet pas encore de comprendre tous les problèmes inhérents à la fiabilité à long terme en conditions opérationnelles de fonctionnement.

Nos études des HEMT GaN sont effectuées sur des transistors packagés. Les transistors sont étudiés en particuliers sous conditions opérationnelles sur les bancs de vieillissement développés au laboratoire. Les différents types de classe de fonctionnement A, AB ou à haut rendement sont étudiées par des tests de très longues durées.

Les caractérisations électriques mettent en évidences plusieurs mécanismes de dégradations qui sont recoupées après ouverture par microscopie à photo émission, découpe FIB, et analyse TEM.


Image d’un transistor HEMT GaN 50W en fonctionnement après avoir été décapsulé par laser (image PHEMOS de Laurence Chevalier GPM)


Lame mince STEM d’un transistor GaN 50W sur Si (image Fabien Cuvilly GPM)


Vue de la grille d’un GaN 50 W (image MET de Cécile Genvois GPM)