Author: "Isoird, Karine" / Publisher: hal ccsd - Searchworks@Jio Institute Digital Library Search Results

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49 results on '"Isoird, Karine"'

1. Epitaxie localisée de P-GaN par EJM pour la fabrication de HEMTs AlGaN/GaN normally-off

Author: Rouly, Daniel, Tasselli, Josiane, Austin, Patrick, Cordier, Yvon, Courville, Aimeric, Vaurette, Francois, Lecestre, Aurélie, Reig, Benjamin, Isoird, Karine, Morancho, Frédéric, Équipe Intégration de Systèmes de Gestion de l'Énergie (LAAS-ISGE), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), Centre de recherche sur l'hétéroepitaxie et ses applications (CRHEA), Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA), Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 (IEMN), Centrale Lille-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-JUNIA (JUNIA), Université catholique de Lille (UCL)-Université catholique de Lille (UCL), Centrale de Micro Nano Fabrication - IEMN (CMNF - IEMN), Université catholique de Lille (UCL)-Université catholique de Lille (UCL)-Centrale Lille-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-JUNIA (JUNIA), Service Techniques et Équipements Appliqués à la Microélectronique (LAAS-TEAM), IPCEI on Microelectronics - Projet Nano2022, Ce travail a été soutenu par le programme IPCEI on Microelectronics, projet Nano2022, et par la plateforme de micro et nanotechnologies du LAAS-CNRS, membre du réseau français RENATECH. Nous remercions la plateforme RENATECH de l’IEMN pour la lithographie électronique de la HSQ et le CRHEA-CNRS pour les épitaxies localisées., Université de Lille, and Renatech Network
Subjects: simulation numérique TCAD, [SPI]Engineering Sciences [physics], P-GaN, normally-off, AlGaN/GaN HEMT, EJM, épitaxie localisée
Abstract: National audience; The technology of GaN HEMT structures is the subject of major developments for large-gap power components. However, it is necessary to develop innovative technological solutions to obtain high-performance normally-off devices. We present a new normally-off structure based on a nanostructured P-GaN multi-well gate. The design of this structure, based on numerical simulations, and the technological advances for its manufacture by localised epitaxy of P-GaN wells along the grid will be presented.; RESUME-La technologie des structures HEMT GaN fait l'objet d'importants développements pour les composants de puissance grand gap. Cependant, il est nécessaire de développer des solutions technologiques innovantes pour obtenir des composants normally-off performants. Nous présentons une nouvelle structure normally-off basée sur une grille nanostructurée à multi-puits P-GaN. La conception de cette structure issue de simulations numériques ainsi que les avancées technologiques pour sa fabrication par épitaxie localisée des caissons P-GaN le long de la grille seront exposées.
Published: 2023

2. Locally Ion Implantation and Annealing Effects in Diamond

Author: Isoird, Karine, Tasselli, Josiane, Spiegel, Yohann, Gourad, Raid., Cristiano, Fuccio, Pinault-Thaury, Marie-Amandine., Grosset, Gregory, Gilet, Rém, Jomard, Françoi, Équipe Intégration de Systèmes de Gestion de l'Énergie (LAAS-ISGE), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), Ion Beam Services (IBS), Équipe Matériaux et Procédés pour la Nanoélectronique (LAAS-MPN), Groupe d'Etude de la Matière Condensée (GEMAC), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-17-CE05-0019,MOVeToDiam,MOSFET DE PUISSANCE VERTICAL TOUT DIAMANT(2017), Isoird, Karine, and MOSFET DE PUISSANCE VERTICAL TOUT DIAMANT - - MOVeToDiam2017 - ANR-17-CE05-0019 - AAPG2017 - VALID
Subjects: Plasma immersion ion implantation, Ion implantation, capping layer, [SPI.NANO] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, high temperature annealing, Diamond, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, Power devices
Abstract: International audience; Diamond has demonstrated interesting properties for high power applications. However numerous technological obstacles make difficult the fabrication of power devices on diamond. Diamond doping in-situ gas phase is today the most efficient technique. In fact, the possibility to dope locally by ion implantation is indispensable for establishing a diamond manufacturing chain in particular to achieve the highest possible doping. In 2014 successful incorporation of implanted phosphorus in (100) diamond donor sites show promising perspectives to process convinced implanted n-type doping ("Arsenic-bound excitons in diamond" Physical Review B 89 (2014) 045201J. Barjon, F. Jomard, S. Morata). However, the absence of dopant electrical activation after implantation and thermal annealing is a technological obstacle to be removed to achieve localized n-type and p-type doping. In this work, we focus our attention on boron over-doped implanted diamond layer. We performed implantation on (100)-oriented diamond single crystals by high temperature beam line ion implantation and by beam line followed by a coimplantation plasma immersion ion implantation (PIII). The boron depth profiles in the implanted diamonds are measured by secondary ion mass spectrometry (SIMS). They confirm an almost constant concentration of implanted species at a 200 nm depth (box-profiles): 1.6×10 20 B/cm 3 for high temperature implantation. Plasma immersion ion implantation (PIII) add a boron concentration peak of 2-3×10 20 B/cm 3 at diamond extreme surface. Transmission Electron Microscopy (TEM) images performed on as implanted samples indicate damages on diamond crystal induced by implantation, but no amorphization. After high thermal annealing at 1700°C during 30 min, SIMS analysis evidences the loss of the boron surface peak obtained by PIII while diamond recrystallization is observed by TEM together with an increase of the diamond surface roughness. The comparison between the four-probes measurements on as implanted samples and after annealing shows a decrease of the measured sheet-resistance. This demonstrates a benefit of thermal annealing on the electrical activation of implanted boron. Electrical characterizations of Hall bars, TLM patterns and Schottky diodes will complete these first results to evaluate the efficiency of both boron implantation and annealing conditions. Phosphorus implantation in (100) diamond crystals being also under study, interesting and promising preliminary results will be also presented.
Published: 2022

3. Toward an Innovative Monolithic Integration of Vertical and Lateral GaN Devices

Author: Zaidan, Zahraa, Al Taradeh, Nedal, Rodriguez, Christophe, Jaouad, Abdelatif, Soltani, Ali, Tasselli, Josiane, Planson, Dominique, Maher, Hassan, Isoird, Karine, Luong, Viet, Sonneville, Camille, Cordier, Yvon, Morancho, Frederic, Laboratoire Nanotechnologies et Nanosystèmes [Sherbrooke] (LN2), Université de Sherbrooke (UdeS)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université de Lyon-École Supérieure de Chimie Physique Électronique de Lyon (CPE)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), Équipe Intégration de Systèmes de Gestion de l'Énergie (LAAS-ISGE), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), Ampère, Département Energie Electrique (EE), Ampère (AMPERE), École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Centre de recherche sur l'hétéroepitaxie et ses applications (CRHEA), Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), and COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA)
Subjects: vertical GaN FinFET, GaN HEMT vertical GaN FinFET TCAD-Sentaurus isolation highly doped GaN integrated circuits, GaN HEMT, [SPI.NRJ]Engineering Sciences [physics]/Electric power, TCAD-Sentaurus, highly doped GaN, isolation, integrated circuits
Abstract: International audience; This work presents an innovative technology where GaN-based vertical and lateral devices are monolithically integrated. Indeed, this technology will enable to drive high-power switching devices (vertical GaN power FinFETs) using lateral GaN HEMTs with minimum losses and high stability. The main challenge of this technology is the electrical isolation between these two devices. In this paper, a new isolation approach is presented to avoid any degradation of the lateral transistor performance. In fact, the high voltage applied at the drain of the vertical GaN power FinFET can drastically affect the drain current of the lateral GaN HEMT. To overcome this problem, a highly doped n + GaN layer is inserted between the epi-layers of these two devices. TCAD-Sentaurus simulator is used to validate this new approach. Indeed, this highly n-doped GaN layer is blocking the vertical high electrical field and preventing any depletion of the 2D gas of the lateral GaN HEMT. To the best of our knowledge, it is the first time where the vertical and lateral GaN devices are integrated within the same technology.
Published: 2022

4. Normally-Off AlGaN/GaN HEMTs based on selective area regrowth of a P-GaN gate in nanostructured patterns

Author: Rouly, Daniel, Austin, Patrick, Tasselli, Josiane, Morancho, Frédéric, Isoird, Karine, Brault, J, Cordier, Y, Équipe Intégration de Systèmes de Gestion de l'Énergie (LAAS-ISGE), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), Centre de recherche sur l'hétéroepitaxie et ses applications (CRHEA), Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA), and IPCEI on Microelectronics Nano2022
Subjects: Normally-off AlGaN/GaN HEMT, [SPI.NRJ]Engineering Sciences [physics]/Electric power, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, Power devices, P-GaN gate, [SPI.TRON]Engineering Sciences [physics]/Electronics
Abstract: International audience; Different technologies have been developed for the realization of AlGaN/GaN HEMTs exhibiting the normally-off functionality, such the gate recess or the introduction of a P-GaN layer for lifting-up the conduction band level under the gate. Despite their respective advantages, the major drawbacks are the degradation of the carriers mobilities in the channel due to the gate manufacturing for the first one, or the reduction in the channel conductivity for the second one because it is necessary to decrease the thickness and aluminum content of the AlGaN barrier layer to lower the 2DEG density.For avoiding these disadvantages, we propose a new concept of normally-off AlGaN/GaN HEMT with nanostructured P-GaN regions distributed along the gate, resulting in an alternation of back to back p-n junctions, thus allowing the reduction of the 2DEG density by the formation of lateral depleted areas extending through the channel of the active regions. This structure operates like a n-channel JFET device benefiting from the high electron mobility due to the AlGaN/GaN heterostructure. Unlike the conventional P-GaN HEMTs, an accurate etching of the AlGaN barrier is not required: GaN wellscan go through the barrier until the underlying GaN layers while guaranteeing the normally-off behavior.We performed 2D and 3D simulations in order to evaluate the potentialities of this new structure. We have analyzed the influence of both geometrical and technological parameters of the P-GaN wells (depth, width, spacing between two wells and P-doping concentration) and of the AlGaN layer (thickness and aluminum rate) on the resulting lateral depleted areas extension and as a consequence on the on-state and off-state behavior of the HEMT. For a 100 nm depth, a 40 nm spacing, x Al = 0.20 and a P-doping concentration of 1019 cm -3 , the normally-off functionality was demonstrated withthreshold voltages higher than 2.5 V.The new enhancement-mode AlGaN/GaN HEMT fabrication process with nanostructured P-GaN wells along the gate will be presented, with a focus on the selective area regrowth used for the realization of the P-GaN regions, a technology that has been validated with micrometer size patterns in a previous work for the fabrication of a normally-off P-GaN HEMT exhibiting positive threshold voltages around 1V. The difficulty here lies in the GaN regrowth in nanostructured patterns. The first technological step we have developed is the e-beam lithography of a 200 nm thick HSQ resist layer, which acts as a maskfor the selective GaN regrowth, in order to define a network of 50 nm wide HSQ walls spaced 100 nm apart along the gate. The nanostructured wells are then defined by a 100 nm deep BCl 3 etching of the AlGaN and GaN layers between the HSQ walls. The next step of the process is the selective area growth of the Mg-doped GaN regions. We present in this work the study of the MBE regrowth in order to obtain a good filling of the wells with GaN.
Published: 2022

5. Conception de diodes TMBS haute tension (6kV) en diamant

Author: Makhoul, Ralph, Isoird, Karine, Phung, Luong Viêt, Planson, Dominique, Équipe Intégration de Systèmes de Gestion de l'Énergie (LAAS-ISGE), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Ampère, Département Energie Electrique (EE), Ampère (AMPERE), École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), ANR-17-CE05-0019,MOVeToDiam,MOSFET DE PUISSANCE VERTICAL TOUT DIAMANT(2017), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), Isoird, Karine, MOSFET DE PUISSANCE VERTICAL TOUT DIAMANT - - MOVeToDiam2017 - ANR-17-CE05-0019 - AAPG2017 - VALID, Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse Capitole (UT Capitole)
Subjects: [SPI.NANO] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, diamant, [SPI.NRJ]Engineering Sciences [physics]/Electric power, Schottky, TMBS, simulations TCAD, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, MOS, Composants de puissance, haute tension
Abstract: National audience; Cet article présente la première étape de conception de diode TMBS (Trench MOS Barrier Schottky) 6 kV en diamant. Le choix du diélectrique de la TMBS se révèle être crucial pour obtenir le claquage dans le diamant et atteindre les performances électriques visées. Les résultats des simulations TCAD 2D montrent l'influence des paramètres technologiques et géométriques sur la tenue en tension de la diode TMBS. L'analyse de ces résultats révèle une profondeur de gravure de la tranchée 'd' optimale pour obtenir la tension de claquage la plus élevée et profiter de l'auto-blindage qui est une particularité de la TMBS. Le dopage de la couche P a augmenté de à) pour la même tenue en tension de 5400 V à 300 K.
Published: 2021

6. Développement de briques technologiques pour la fabrication de composants MOS diamant : contacts ohmiques et capacités MIS sur diamant de type P

Author: Fontaine, Lya, Isoird, Karine, Tasselli, Josiane, Austin, Patrick, Scheid, Emmanuel, Cazarré, Alain, Issaoui, Riadh, Équipe Intégration de Systèmes de Gestion de l'Énergie (LAAS-ISGE), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Équipe Instrumentation embarquée et systèmes de surveillance intelligents (LAAS-S4M), Laboratoire des Sciences des Procédés et des Matériaux (LSPM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Sorbonne Paris Cité (USPC)-Institut Galilée-Université Paris 13 (UP13), ANR-17-CE05-0019,MOVeToDiam,MOSFET DE PUISSANCE VERTICAL TOUT DIAMANT(2017), Isoird, Karine, MOSFET DE PUISSANCE VERTICAL TOUT DIAMANT - - MOVeToDiam2017 - ANR-17-CE05-0019 - AAPG2017 - VALID, Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), Équipe Matériaux et Procédés pour la Nanoélectronique (LAAS-MPN), and Université Paris 13 (UP13)-Institut Galilée-Université Sorbonne Paris Cité (USPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [SPI.NANO] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, Capacités MIS, [SPI.MAT] Engineering Sciences [physics]/Materials, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, MOS, Contacts ohmiques, Diamant, [SPI.MAT]Engineering Sciences [physics]/Materials
Abstract: National audience; Des contacts ohmiques de très bonne qualité électriques et des capacités MIS fonctionnelles sur diamant de type P sont des briques technologiques fondamentales pour envisager la fabrication de composants MOS diamant. La technique de caractérisation des contacts ohmiques par TLM circulaire a été validée et des diodes MIS ont donc été fabriquées. Même si des optimisations sont encore nécessaires, les résultats présentés permettent d'envisager la fabrication d'un démonstrateur de type diode P-TMBS (Trench MOS Barrier Schottky) en diamant.
Published: 2021

7. Conception et réalisation technologique de structures HEMTs AlGaN/GaN normally-off à grille P-GaN

Author: Rouly, Daniel, Tasselli, Josiane, Austin, Patrick, Isoird, Karine, Morancho, Frédéric, Cordier, Yvon, Équipe Intégration de Systèmes de Gestion de l'Énergie (LAAS-ISGE), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), Centre de recherche sur l'hétéroepitaxie et ses applications (CRHEA), Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA), and TASSELLI, JOSIANE
Subjects: TCAD simulations, [SPI.NANO] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, normally-off, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, [SPI.TRON] Engineering Sciences [physics]/Electronics, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, HEMT, P-GaN gate, [SPI.TRON]Engineering Sciences [physics]/Electronics
Abstract: International audience
Published: 2022

8. Caractérisation par spectroscopie micro-Raman de diodes GaN Schottky

Author: Sonneville, Camille, Eric N’dohi, Atse Julien, Saidi, S, Ngo, T, de Mierry, P., Frayssinet, E, Cordier, Yvon, Phung, Luong Viêt, Morancho, Frédéric, Isoird, Karine, Tasselli, Josiane, Maher, Hassan, Planson, Dominique, Planson, Dominique, Ampère, Département Energie Electrique (EE), Ampère (AMPERE), École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Centre de recherche sur l'hétéroepitaxie et ses applications (CRHEA), Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA), Équipe Intégration de Systèmes de Gestion de l'Énergie (LAAS-ISGE), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), Laboratoire Nanotechnologies et Nanosystèmes [Sherbrooke] (LN2), Université de Sherbrooke (UdeS)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université de Lyon-École Supérieure de Chimie Physique Électronique de Lyon (CPE)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), and Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)
Subjects: [SPI.NRJ]Engineering Sciences [physics]/Electric power, [SPI.NRJ] Engineering Sciences [physics]/Electric power
Abstract: International audience
Published: 2022

9. Développement technologique d'un HEMT normally- off avec une grille à barrière P-GaN

Author: Haloui, Chaymaa, Toulon, Gaëtan, Tasselli, Josiane, Cordier, Yvon, Frayssinet, Éric, Isoird, Karine, Morancho, Frédéric, GAVELLE, Mathieu, Équipe Intégration de Systèmes de Gestion de l'Énergie (LAAS-ISGE), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Exagan, Centre de recherche sur l'hétéroepitaxie et ses applications (CRHEA), Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015 - 2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015 - 2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA), CEA Tech en régions (CEA-TECH-Reg), Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA), Isoird, Karine, Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1)
Subjects: gravure d'AlGaN, AlGaN/GaN, RIE, [SPI.NANO] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, P-GaN, [SPI.NRJ]Engineering Sciences [physics]/Electric power, normally-off, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, [SPI.TRON] Engineering Sciences [physics]/Electronics, HEMT, [SPI.NRJ] Engineering Sciences [physics]/Electric power, [SPI.TRON]Engineering Sciences [physics]/Electronics
Abstract: National audience; Les travaux portent sur la réalisation technologique d’un HEMT AlGaN/GaN normally-off avec une grille à barrière P-GaN. Des résultats de simulation ont montré que la tension de seuil de cette structure peut atteindre une valeur supérieure à 2 V et qu’elle est liée à la profondeur de gravure de la couche d’AlGaN. Nous avons développé une recette de gravure sèche avec une faible vitesse permettant un contrôle de gravure d’ordre nanométrique avec une rugosité de surface satisfaisante.
Published: 2020

10. Study of Ti/Pt/Au ohmic contacts on P-type boron doped (100) diamond with linear and circular TLM structures

Author: Tasselli, Josiane, Fontaine, Lya, Isoird, Karine, Scheid, Emmanuel, Austin, Patrick, Cazarre, Alain, Issaoui, Riadh, Achard, J, Équipe Intégration de Systèmes de Gestion de l'Énergie (LAAS-ISGE), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Équipe Matériaux et Procédés pour la Nanoélectronique (LAAS-MPN), Équipe Instrumentation embarquée et systèmes de surveillance intelligents (LAAS-S4M), Laboratoire des Sciences des Procédés et des Matériaux (LSPM), Université Paris 13 (UP13)-Institut Galilée-Université Sorbonne Paris Cité (USPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-17-CE05-0019,MOVeToDiam,MOSFET DE PUISSANCE VERTICAL TOUT DIAMANT(2017), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), and Université de Toulouse (UT)
Subjects: p-type, [SPI.NRJ]Engineering Sciences [physics]/Electric power, TLM, cTLM, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Ohmic contacts, [SPI.TRON]Engineering Sciences [physics]/Electronics
Abstract: International audience
Published: 2021

11. Fabrication and characterization of Si3N4-MIS structures on p-type diamond

Author: Fontaine, Lya, Isoird, Karine, Tasselli, Josiane, Scheid, Emmanuel, Austin, Patrick, Cazarre, Alain, Issaoui, Riadh, Équipe Intégration de Systèmes de Gestion de l'Énergie (LAAS-ISGE), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Équipe Matériaux et Procédés pour la Nanoélectronique (LAAS-MPN), Équipe Instrumentation embarquée et systèmes de surveillance intelligents (LAAS-S4M), Laboratoire des Sciences des Procédés et des Matériaux (LSPM), Université Paris 13 (UP13)-Institut Galilée-Université Sorbonne Paris Cité (USPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), and TASSELLI, JOSIANE
Subjects: MIS structure, [SPI.NANO] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, [SPI.NRJ]Engineering Sciences [physics]/Electric power, Si3N4, MOS power devices, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, [SPI.TRON] Engineering Sciences [physics]/Electronics, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, [SPI.NRJ] Engineering Sciences [physics]/Electric power, [SPI.TRON]Engineering Sciences [physics]/Electronics
Abstract: International audience
Published: 2021

12. Ohmic contacts by phosphorous ion implantation on (111) N-type CVD Diamond

Author: Tasselli, Josiane, Fontaine, Lya, Isoird, Karine, Austin, Patrick, Équipe Intégration de Systèmes de Gestion de l'Énergie (LAAS-ISGE), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), ANR-17-CE05-0019,MOVeToDiam,MOSFET DE PUISSANCE VERTICAL TOUT DIAMANT(2017), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, TASSELLI, JOSIANE, and MOSFET DE PUISSANCE VERTICAL TOUT DIAMANT - - MOVeToDiam2017 - ANR-17-CE05-0019 - AAPG2017 - VALID
Subjects: [SPI.NANO] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, [SPI.NRJ]Engineering Sciences [physics]/Electric power, phosphorus dopant, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, n-type diamond, [SPI.TRON] Engineering Sciences [physics]/Electronics, Ohmic contacts, Implantation, [SPI.NRJ] Engineering Sciences [physics]/Electric power, [SPI.TRON]Engineering Sciences [physics]/Electronics
Abstract: International audience; Diamond is an interesting candidate for power applications. However technological improvements have to be pursued for the fabrication of high-performance power devices. For example, ohmic contacts on n-type diamond have not yet been demonstrated, especially due to the difficulty to achieve high n-doping.We study in this work the fabrication of ohmic contacts on n-layers. We use 4 identical phosphorus doped epilayers ([P] = 6x1017 at.cm-3 over 1.3 µm thick): one was kept as reference and, for the 3 others, we perform phosphorus ion implantations by high temperature beam line or plasma immersion implantation PIII. The implantations were done using tools developed and manufactured by IBS, IMC200 and Pulsion®. A fifth sample (N5) is used for comparison: it is a highly phosphorus doped epilayer ([P] = 1.6x1020 at.cm-3 over 0.2 µm thick).The Ti/Pt/Au contacts are realized using a SiO2 passivation layer. They are characterized using linear and circular Transmission Line Method (TLM and cTLM). A specific contact resistance of 4.9 x 10-1 .cm2 is calculated on the highly phosphorus doped epilayer (N5). Such high value shows the difficulty of making ohmic contacts on n-type diamond. For the samples that have been ion implanted by PIII, the linear TLM measurements show an ohmic behavior whereas cTLM measurements indicate a Schottky behavior. In order to understand this difference, TEM analysis is performed in the region of the contacts. For the linear TLM, the TEM images highlights the presence of a graphite layer localized between the metallic pads of the TLM pattern, under the SiO2 passivation layer. Such graphite layer is responsible of the conduction observed. For the cTLM, no graphite layer is observed. Further studies are under investigations to explain the formation of the graphite layer.
Published: 2021

13. High voltage (6kV) diamond TMBS diode design

Author: Makhoul, Ralph, Isoird, Karine, Phung, Luong Viet, Planson, Dominique, Planson, Dominique, Ampère, Département Energie Electrique (EE), Ampère (AMPERE), École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Équipe Intégration de Systèmes de Gestion de l'Énergie (LAAS-ISGE), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), and Université de Toulouse (UT)
Subjects: TCAD simulations, [SPI.NRJ]Engineering Sciences [physics]/Electric power, Schottky, Insulator, TMBS, Diamond, Breakdown voltage, MOS, Power devices, [SPI.NRJ] Engineering Sciences [physics]/Electric power
Abstract: International audience
Published: 2021

14. Développement de briques technologiques pour la fabrication de composants MOS diamant : contacts ohmiques et capacités MIS sur diamant de type P

Author: Fontaine, Lya, Isoird, Karine, Tasselli, Josiane, Austin, Patrick, Cazarré, Alain, Issaoui, Riadh, Équipe Intégration de Systèmes de Gestion de l'Énergie (LAAS-ISGE), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Équipe Instrumentation embarquée et systèmes de surveillance intelligents (LAAS-S4M), Laboratoire des Sciences des Procédés et des Matériaux (LSPM), Université Paris 13 (UP13)-Institut Galilée-Université Sorbonne Paris Cité (USPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and ANR-17-CE05-0019,MOVeToDiam,MOSFET DE PUISSANCE VERTICAL TOUT DIAMANT(2017)
Subjects: Capacités MIS, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, MOS, Contacts ohmiques, Diamant, [SPI.MAT]Engineering Sciences [physics]/Materials
Abstract: National audience; Des contacts ohmiques de très bonne qualité électriques et des capacités MIS fonctionnelles sur diamant de type P sont des briques technologiques fondamentales pour envisager la fabrication de composants MOS diamant. La technique de caractérisation des contacts ohmiques par TLM circulaire a été validée et des diodes MIS ont donc été fabriquées. Même si des optimisations sont encore nécessaires, les résultats présentés permettent d'envisager la fabrication d'un démonstrateur de type diode P-TMBS (Trench MOS Barrier Schottky) en diamant.
Published: 2020

15. Ohmic contacts study of P + N diodes on (111) and (100) diamond

Author: Fontaine, Lya, Isoird, Karine, Tasselli, Josiane, Austin, Patrick, Cazarré, Alain, Boussadi, Amine, Achard, Jocelyn, Pinault-Thaury, Marie-Amandine, Équipe Intégration de Systèmes de Gestion de l'Énergie (LAAS-ISGE), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Équipe Instrumentation embarquée et systèmes de surveillance intelligents (LAAS-S4M), Laboratoire des Sciences des Procédés et des Matériaux (LSPM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Sorbonne Paris Cité (USPC)-Institut Galilée-Université Paris 13 (UP13), Groupe d'Etude de la Matière Condensée (GEMAC), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-17-CE05-0019,MOVeToDiam,MOSFET DE PUISSANCE VERTICAL TOUT DIAMANT(2017), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), and Université Paris 13 (UP13)-Institut Galilée-Université Sorbonne Paris Cité (USPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Microfabrication, P+N Diodes, Diamond, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, Power devices, [SPI.MAT]Engineering Sciences [physics]/Materials
Abstract: International audience; Pseudo-vertical P + N diamond diodes are fabricated. We focused on the determination of specific contact resistance of Ti-based contacts for (111) and (100) p-type diamond layers doped around 10 19 at/cm 3 using circular Transfer Length Method (cTLM). Ohmic behavior is obtained and the variation of the specific contact resistance is discussed.
Published: 2019

16. Développement de briques technologiques pour la réalisation de composants de puissance sur diamant

Author: Fontaine, Lya, Isoird, Karine, Tasselli, Josiane, Cazarré, Alain, Austin, Patrick, Laborde, Adrian, Équipe Intégration de Systèmes de Gestion de l'Énergie (LAAS-ISGE), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), Équipe Instrumentation embarquée et systèmes de surveillance intelligents (LAAS-S4M), Service Techniques et Équipements Appliqués à la Microélectronique (LAAS-TEAM), ANR-17-CE05-0019,MOVeToDiam,MOSFET DE PUISSANCE VERTICAL TOUT DIAMANT(2017), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées
Subjects: Jonction P+N, Microfabrication, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, Contacts ohmiques, Composants de puissance, Diamant, [SPI.MAT]Engineering Sciences [physics]/Materials
Abstract: National audience; The microfabrication of power devices on diamond is based on the removal of various technological locks that remain. The improvement of lithography techniques as well as the development of test patterns (linear and circular TLM) presented in this work will allow the study of ohmic contacts on different diamond substrates and the manufacture of power devices such as P + N junctions. The test patterns developed could be manufactured for the first time on the same sample as the devices, allowing a better understanding of their electrical response. Since n-type contacts are not ohmic, the P + N junctions do not have the expected behavior. While p-type contacts were fabricated on an etched area and therefore a damaged surface, the results show an ohmic behavior, and the measured specific contact resistance is within literature range.; La fabrication de composants de puissance sur diamant repose sur la levée des différents verrous technologiques qui subsistent. L'amélioration des techniques de lithographie ainsi que le développement de motifs de tests (TLM droits et circulaires) présentés dans ces travaux vont permettre l'étude des contacts ohmiques sur différents substrats de diamant et la fabrication de composants de puissance : les jonctions P + N. Les motifs de tests développés ont pu être fabriqués pour la première fois sur le même échantillon que les composants, permettant une meilleure compréhension de leur réponse électrique. Les contacts sur type n n'étant pas ohmiques, les jonctions P + N ne présentent pas les performances attendues. Les contacts de type p sont quant à eux ohmiques malgré leur fabrication sur une zone gravée par plasma et donc endommagée. La résistance spécifique de contact mesurée est dans les normes de la littérature pour les niveaux de dopage étudiés (C1 = 3,6 x 10-4 .cm 2 pour un dopage de 7,5x10 19 cm-3 et C2 = 4,4 x 10-3 .cm 2 un dopage de 3,1x10 19 cm-3).
Published: 2019

17. Développement technologique d'un HEMT normally-off avec une grille à barrière P-GaN

Author: Haloui, Chaymaa, Tasselli, Josiane, Isoird, Karine, Trémouilles, David, Austin, Patrick, Gavelle, Mathieu, Morancho, Frédéric, Équipe Intégration de Systèmes de Gestion de l'Énergie (LAAS-ISGE), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, CEA Tech en régions (CEA-TECH-Reg), Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), and Université de Toulouse (UT)
Subjects: [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: National audience
Published: 2019

18. Optimisation des techniques de microfabrication sur diamant

Author: Fontaine, Lya, Isoird, Karine, Tasselli, Josiane, Cazarré, Alain, Austin, Patrick, Laborde, Adrian, Équipe Intégration de Systèmes de Gestion de l'Énergie (LAAS-ISGE), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), Équipe Instrumentation embarquée et systèmes de surveillance intelligents (LAAS-S4M), Service Techniques et Équipements Appliqués à la Microélectronique (LAAS-TEAM), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées
Subjects: [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, [SHS]Humanities and Social Sciences, [SPI.MAT]Engineering Sciences [physics]/Materials
Abstract: National audience
Published: 2019

19. Première démonstration expérimentale d’un interrupteur HEMT normally-off en GaN avec une région P-GaN enterrée

Author: Chapelle, Audrey, Frayssinet, Éric, Cordier, Yvon, Spiegel, Yohann, Benmosfeta, Leïla, Trémouilles, David, Isoird, Karine, Morancho, Frédéric, Tasselli, Josiane, Austin, Patrick, HACHEM, Dany, Haloui, Chaymaa, Équipe Intégration de Systèmes de Gestion de l'Énergie (LAAS-ISGE), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Centre de recherche sur l'hétéroepitaxie et ses applications (CRHEA), Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA), Ion Beam Services, industriel, CEA Tech Languedoc-Roussillon Midi-Pyrénées, CEA Tech en régions (CEA-TECH-Reg), Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Université de Lorraine [UL], Université Toulouse 1 Capitole (UT1)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), Ion Beam Services (IBS), CEA Tech Occitanie (DOCC), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), and COMUE Université Côte d'Azur (2015 - 2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015 - 2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA)
Subjects: [SPI.NRJ]Engineering Sciences [physics]/Electric power, Interrupteur puissance, normally-off, HEMT, GaN, [SPI.TRON]Engineering Sciences [physics]/Electronics
Abstract: International audience; Un nouveau concept d'interrupteur de puissance HEMT en GaN présentant la fonctionnalité « normally-off » est expérimentalement validé. L'introduction d'une couche P-GaN suffisamment dopée (autour de 2 x 1018 cm-3) au sein de la couche buffer GaN NID, en-dessous de l'électrode de grille et sous l'interface AlGaN / GaN, permet d'obtenir une tension de seuil positive de 0,8 V, soit un décalage significatif supérieur à 6 V par rapport à celle d'un HEMT conventionnel « normally-on ».
Published: 2018

20. Mesure de résistance dynamique de HEMT en GaN à l'échelle de la centaine de nanosecondes

Author: MARCAULT, Emmanuel, Trémouilles, David, Isoird, Karine, Toulon, Gaëtan, Morancho, Frédéric, GAVELLE, Mathieu, CEA Tech Occitanie (DOCC), CEA Tech en régions (CEA-TECH-Reg), Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Équipe Intégration de Systèmes de Gestion de l'Énergie (LAAS-ISGE), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), CEA Tech Languedoc-Roussillon Midi-Pyrénées, Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées
Subjects: [SPI]Engineering Sciences [physics], Composants semi-conducteurs de puissance
Abstract: International audience; Les nouveaux composants HEMT en GaN de puissance offrent des performances très intéressantes (haute tension, courant élevés, faible résistance à l'état passant, commutation rapide). Toutefois, le matériau GaN contient encore quelques défauts qui constituent des pièges de porteurs, conduisant à des phénomènes dynamiques qui peuvent être difficiles à mesurer, en particulier aux temps courts. Afin de pouvoir étudier ces phénomènes, nous avons mis au point un banc expérimental permettant de mesurer l'évolution de la résistance à l'état passant du composant en fonction du temps, quelques dizaines de nanosecondes après sa mise en conduction pour des tensions bloquées jusqu'à 1200V. L'utilisation de ce nouvel outil est illustrée sur des composants commerciaux. Des hypothèses sont proposées pour expliquer le comportement observé.
Published: 2016

21. Fiabilité de MESFET SiC face aux décharges électrostatiques

Author: Phulpin, Tanguy, Isoird, Karine, Trémouilles, David, Austin, Patrick, Leon, Javier, Vellvehi, Miquel, perpinya, Xavier, Jorda, Xavier, Équipe Intégration de Systèmes de Gestion de l'Énergie (LAAS-ISGE), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), Instituto de Microelectrònica de Barcelona (IMB-CNM), Centro Nacional de Microelectronica [Spain] (CNM)-Consejo Superior de Investigaciones Científicas [Madrid] (CSIC), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées
Subjects: [SPI]Engineering Sciences [physics], Composants semi-conducteurs de puissance
Abstract: International audience; L'émergence des composants de puissance commercial en carbure de silicium (SiC) dans notre société s'accentue d'années en années mais certaines de leurs faiblesses perdurent. Dans ce travail nous étudierons l'impact de décharges électrostatiques (ESD) sur différents MESFET et nous montrerons que la faiblesse principale est intrinsèquement liée aux propriétés de son diélectrique de passivation le plus commun, le SiO2. Une analyse de ce composant voué à fonctionner en conditions sévères définira les limites actuelles de cette technologie en terme de robustesse aux ESD.
Published: 2016

22. Robustesse de MESFET SiC face aux décharges électrostatiques

Author: Phulpin, Tanguy, Trémouilles, David, Isoird, Karine, Austin, Patrick, Vellvehi, M, Perpinya, X, Jorda, X, J, Leon, Équipe Intégration de Systèmes de Gestion de l'Énergie (LAAS-ISGE), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Centre Nacional de Microelectrònica (CNM), Universitat Autònoma de Barcelona (UAB), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), and Université de Toulouse (UT)
Subjects: [PHYS]Physics [physics]
Abstract: National audience; L'émergence des composants de puissance commercial en carbure de silicium (SiC) dans notre société s'accentue d'années en années mais certaines de leurs faiblesses perdurent. Dans ce travail nous étudierons l'impact de décharges électrosta-tiques (ESD) sur différents MESFET et nous montrerons que la faiblesse principale est intrinsèquement liée aux propriétés de son diélectrique de passivation le plus commun, le SiO2. Une analyse de ce composant voué à fonctionner en conditions sévères définira les limites actuelles de cette technologie en terme de robustesse aux ESD. Mots-clés – SiC, MESFET, stress ESD, fiabilité, oxyde de passiva-tion, Lock'in thermographie, thermographi infrarouge active, robus-tesse
Published: 2016

23. Design optimisation of the deep trench termination for superjunction power devices

Author: Noblecourt, Sylvain, Morancho, Frédéric, Isoird, Karine, Austin, Patrick, Tasselli, Josiane, Équipe Intégration de Systèmes de Gestion de l'Énergie (LAAS-ISGE), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées
Subjects: [SPI.NRJ]Engineering Sciences [physics]/Electric power, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, [SPI.TRON]Engineering Sciences [physics]/Electronics
Abstract: International audience
Published: 2015

24. Analyse du mécanisme d'un défaut ESD sur un MESFET en SiC

Author: Phulpin, Tanguy, Trémouilles, David, Isoird, Karine, Tournier, Dominique, Godignon, Philippe, Austin, Patrick, Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Équipe Intégration de Systèmes de Gestion de l'Énergie (LAAS-ISGE), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Ampère, Département Energie Electrique (EE), Ampère (AMPERE), École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université de Toulouse (UT), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), and Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole)
Subjects: SiC, [SPI]Engineering Sciences [physics], mécanisme défaillance, ESD, MESFET, robustesse
Abstract: National audience; De nos jours, la gestion de l'électricité devient de plus en plus importante. L'électronique de puissance joue un rôle important dans ce domaine, et des innovations sont souhaitées afin de limiter les pertes. C'est pourquoi l'élaboration de composant à semi-conducteur grand gap tels que le diamant, le GaN ou le SiC ont fait leur apparition sur le marché. Toutefois, des progrès sont à réaliser concernant leur fiabilité. Cet article présente la robustesse aux ESD d'un MESFET SiC et on proposera des solutions d'améliorations en s'appuyant sur des tests et des simulations afin de comprendre le déplacement du courant et les divers phénomènes qui se déroulent dans le composant tels que la non uniformité du courant ou l'apparition d'un transistor parasite.
Published: 2015

25. Protection ESD pour MESFET SiC

Author: Phulpin, Tanguy, Isoird, Karine, Trémouilles, David, Austin, Patrick, Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Équipe Intégration de Systèmes de Gestion de l'Énergie (LAAS-ISGE), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université de Toulouse (UT), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), and Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole)
Subjects: SiC, [SPI]Engineering Sciences [physics], ESD, protection, MESFET
Abstract: National audience; Trois MESFETs conçus au laboratoire Ampère (Lyon) et réalisé au CNM (Barcelone) Ces MESFETs sont dédiés à la réalisation de driver monolithique de JFET de puissance en SiC, travaillant en environnement sévère (>300 °C) • Composants SiC prometteurs pour électronique embarquée de puissance: fonctionne à plus haute fréquence, à plus haute tension et à plus haute température. • ESD, problèmes majeurs de fiabilité sur les circuits intégrés. • Etude TLP afin de qualifier un Mesfet pour des applications (de puissance, de signal, de fonctions logiques) et ainsi faciliter sa mise sur le marché et son développement.
Published: 2015

26. Optimisation de la diode à Superjonction à tranchées profondes pour des applications à 600V

Author: Noblecourt, Sylvain, Tasselli, Josiane, Morancho, Frédéric, Isoird, Karine, Austin, Patrick, Dubreuil, Pascal, Lecestre, Aurélie, Équipe Intégration de Systèmes de Gestion de l'Énergie (LAAS-ISGE), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Service Techniques et Équipements Appliqués à la Microélectronique (LAAS-TEAM), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), and Université de Toulouse (UT)
Subjects: Terminaison à tranchées profondes, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, superjunction diode, deep trench termination, Diode à Superjonction, BenzoCycloButène, [SPI.TRON]Engineering Sciences [physics]/Electronics
Abstract: International audience; The purpose of this paper is to present the Deep Trench SuperJunction Diode (DT-SJDiode) optimization and realization with a 600V breakdown voltage. We present technological and geometrical parameters influences on the breakdown voltage with simulations performed with Sentaurus TCAD. Previous works allowed to validate some critical technological process steps and to create a technological process for 1200V breakdown voltage applications. The main point here is to optimize those process steps (trench verticality, termination fulfilling...), which have an important influence on the electrical properties, in order to fabricate a 600V breakdown voltage DT-SJDiode.; L'objectif de ce papier est de présenter l'optimisation et la réalisation d'une diode à Superjonction et à tranchées profondes et de sa terminaison (DT-SJDiode) pouvant tenir des tensions de 600 V à l'état bloqué. Nous étudierons l'influence des paramètres technologiques et géométriques sur la tenue en tension à partir de simulations effectuées sous Sentaurus TCAD. Des travaux précédents ont permis de valider certaines étapes technologiques et de dégager un procédé de fabrication pour des applications à 1200V. Il s'agit ici d'optimiser ces différentes étapes qui influent sur les paramètres électriques (verticalité des tranchées, remplissage des tranchées de terminaison de jonction, …) pour des applications à 600V.
Published: 2014
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27. Durcissement des IGBT planar contre le déclenchement de ' Single-Event Burnout '

Author: Zerarka, Moustafa, Austin, Patrick, Morancho, Frédéric, Isoird, Karine, Tasselli, Josiane, Phulpin, Tanguy, Équipe Intégration de Systèmes de Gestion de l'Énergie (LAAS-ISGE), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées
Subjects: [SPI.NRJ]Engineering Sciences [physics]/Electric power, radiations, ions lourds, IGBT, protection Silicium
Abstract: Composants (semi-conducteurs de puissance, passifs); National audience; Dans ce travail, nous proposons des solutions de durcissement contre les radiations afin d'augmenter les zones de sécurité de fonctionnement (SOA) des composants de puissance comme les IGBT. Nous présentons certaines modifications, réalisées au niveau design, permettant la désensibilisation contre les phénomènes de déclenchement liés aux structures parasites, afin d'améliorer la tenue aux radiations des composants de puissance à grilles isolées.
Published: 2014

28. Optimisation de la terminaison d'une diode Schottky diamant haute tension

Author: Arbess, Houssam, Isoird, Karine, Planson, Dominique, Phung, Luong Viet, Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Ampère, Département Energie Electrique (EE), Ampère (AMPERE), École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), and Université de Toulouse (UT)
Subjects: [SPI.NRJ]Engineering Sciences [physics]/Electric power
Abstract: National audience; Une nouvelle architecture de terminaison est proposée pour les diodes Schottky diamant. En utilisant des simulations par éléments finis avec les outils Sentaurus TCAD (Technology Computer-Aided Design), nous avons étudié l'impact de simples modifications de l'architecture des plaques de champ sur la tension de claquage. La tenue en tension augmente, mais ces modifications ne permettent pas de réduire la valeur du champ électrique au bord de la plaque de champ dans le diélectrique. Plusieurs topologies avec des formes originales ont été proposées pour résoudre ce problème. Les simulations paramétriques ont été utilisées pour optimiser les paramètres technologiques de ces structures de terminaison en vue de réduire la valeur crête du champ électrique en bord de terminaison, tout en maintenant la tension de claquage élevée. La solution retenue a permis de réduire le champ électrique maximal de 57 à 13 MV/cm.
Published: 2014

29. Analysis and optimization of a novel high voltage striped STI-LDMOS transistor on SOI CMOS technology

Author: Toulon, Gaëtan, Cortes, Ignacio, Morancho, Frédéric, Bourennane , Abdelhakim, Isoird, Karine, Équipe Intégration de Systèmes de Gestion de l'Énergie (LAAS-ISGE), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), and Université de Toulouse (UT)
Subjects: SOI, safe operating area, TCAD simulations, gate-to-drain capacitance, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, Shallow Trench Isolation, LDMOS transistor
Abstract: International audience; This paper analyses the static and dynamic characteristics of a novel n-type lateral-double-diffused MOS (LDMOS) with a striped Shallow Trench Isolation (STI) structure - called Striped STI-LDMOS - for switching applications in the 100-150 voltage range by means of 3D TCAD numerical simulations. The proposed structure based on a 0.18μm SOI CMOS technology and defined with STI strips and gate field plate fingers located on top of the defined STI, exhibits much lower gate-to-drain (CGD) capacitances and gate charge (Qg) and a better electrical safe operating area (SOA) as compared with a conventional STILDMOS counterpart.
Published: 2012

30. Impact of a backside Schottky contact on the thyristor characteristics at high temperature

Author: Toulon, Gaëtan, Bourennane , Abdelhakim, Isoird, Karine, Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Équipe Intégration de Systèmes de Gestion de l'Énergie (LAAS-ISGE), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), SYRENA, Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), and Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole)
Subjects: high temperature, High voltage thyristor, TCAD simulations, Schottky contacts, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, Pulsed power
Abstract: International audience; In this paper, a thyristor structure presenting improved electrical characteristics at high temperature is analysed through 2D physical simulations. The replacement of the P emitter of a standard symmetrical thyristor by a judicious association of P diffusions and Schottky contacts at the anode side contributes to the reduction of the leakage current in the forward direction and hence improves the forward blocking voltage at high temperature. A fine-tune of the anode side configuration will improve the forward off-state behaviour with only a negligible on-state voltage drop degradation. Moreover, the comparison with the conventional anode short thyristor shows that the insertion of Schottky contacts leads to the same improvements that the anode short in terms of off-state characteristics, while keeping the reverse blocking capability.
Published: 2012

31. Analysis study of sensitive volume and triggering criteria of SEB in super-junction MOSFETs

Author: Zerarka, Moustafa, Austin, Patrick, Morancho, Frédéric, Isoird, Karine, Arbess, Houssam, Tasselli, Josiane, Équipe Intégration de Systèmes de Gestion de l'Énergie (LAAS-ISGE), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), and Université de Toulouse (UT)
Subjects: triggering criteria, TCAD simulations, SEB, SOA, sensitive volume, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, Power MOSFET, Super-Junction MOSFET
Abstract: International audience; Power MOSFETs are more and more used in atmospheric and space applications. Thus, it is essential to study the influence of the natural radiation environment (NRE) on the electrical behavior of standard and Super-Junction (SJ) MOSFETs. 2D numerical simulations are performed to define the sensitive volume and triggering criteria of SEBs (Single Event Burn-out) for standard and superjunction MOSFETs for different configurations of ionizing tracks. The analysis of the results allows a better understanding of the SEB mechanism in each structure and allows the behaviour and robustness comparison for these two technologies under heavy-ion irradiation.
Published: 2012

32. Amélioration des performances du thyristor à l'état bloqué en haute température

Author: Toulon, Gaëtan, Isoird, Karine, Bourennane , Abdelhakim, Équipe Intégration de Systèmes de Gestion de l'Énergie (LAAS-ISGE), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, SYRENA, Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), and Université de Toulouse (UT)
Subjects: [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics
Abstract: National audience; Nous présentons dans cet article une architecture thyristor silicium présentant de meilleures caractéristiques à l'état bloqué en haute température. L'amélioration de la tenue en tension, par rapport à un thyristor classique, est rendue possible par une utilisation judicieuse de contacts Schottky sur la face arrière d'un thyristor classique. La présence d'un tel contact permet de réduire l'injection de trous de l'émetteur P+ face arrière dans la base N-, et par conséquent de diminuer le courant de fuite à l'état bloqué et ainsi améliorer la tenue en tension directe à températures élevées. Nous étudions, à partir de simulation TCAD, l'effet de la technique sur une structure thyristor 5 kV symétrique en tension sur ses caractéristiques électriques que nous comparerons à celles d'une structure thyristor classiques et à courtscircuits d'anode.
Published: 2012

33. Diode Schottky sur diamant CVD. Simulation, réalisation technologique et étude de protection périphérique

Author: Koné, Sojan, Ding, Hui, Thion, Fabien, Schneider, Henri, Isoird, Karine, Locatelli, Marie-Laure, Planson, Dominique, ACHARD, Jocelyn, Issaoui, Riadh, Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Équipe Intégration de Systèmes de Gestion de l'Énergie (LAAS-ISGE), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Ampère (AMPERE), École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Matériaux Diélectriques dans la Conversion d’Energie (LAPLACE-MDCE), LAboratoire PLasma et Conversion d'Energie (LAPLACE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Ampère, Département Energie Electrique (EE), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-École Centrale de Lyon (ECL), Laboratoire des Sciences des Procédés et des Matériaux (LSPM), and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Sorbonne Paris Cité (USPC)-Institut Galilée-Université Paris 13 (UP13)
Subjects: wide bandgap, diamond, électronique de puissance, diamant, power electronic, grand gap, [SPI.TRON]Engineering Sciences [physics]/Electronics
Abstract: International audience; Diamond is a wide band gap semiconductor material with outstanding properties for power electronic applications. Its use as an electronic material should allow the rise of a new generation of devices with performance ever achieved to date, particularly in high power and/or high temperature application field. In this paper, we present the development of diamond processing technology for high power electronic devices. The current state of work is illustrated by p-type CVD diamond Schottky barrier diode Sentaurus TCAD simulations, carrying out and an extensive study of edge termination techniques. The material quality and our processes are discussed in light of the obtained results.; Le diamant est un semi-conducteur grand gap aux propriétés exceptionnelles qui en font un matériau idéal pour l’électronique de puissance. Son utilisation devrait permettre le développement d’une nouvelle génération de dispositifs avec des performances jamais atteintes à ce jour, notamment dans le domaine des applications à forte puissance et/ou haute température. Dans cet article, nous présentons le développement de la filière technologique nécessaire à la réalisation de composants sur diamant. Nous présentons ici l’état actuel de nos travaux selon deux axes ; d’une part la plate-forme de simulation développée sur le support Sentaurus TCAD, et d’autre part le développement de différentes briques technologiques nécessaire à la réalisation des premières diodes Schottky. Ces résultats nous permettent de discuter de la qualité du matériau et de nos procédés.
Published: 2011
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34. Protection périphérique pour composants de puissance en diamant

Author: Thion, Fabien, Isoird, Karine, Planson, Dominique, Locatelli, Marie-Laure, Ampère, Département Energie Electrique (EE), Ampère (AMPERE), École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Équipe Intégration de Systèmes de Gestion de l'Énergie (LAAS-ISGE), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Matériaux Diélectriques dans la Conversion d’Energie (LAPLACE-MDCE), LAboratoire PLasma et Conversion d'Energie (LAPLACE), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), and Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP)
Subjects: [SPI.NRJ]Engineering Sciences [physics]/Electric power
Abstract: National audience; Dans cet article, la première étape de conception d'une structure de protection périphérique applicable aux composants unipolaires en diamant est présentée. Au travers de la mise en place d'une plateforme de simulation de composants diamant au LAAS et en collaboration avec le laboratoire AMPERE, une étude de protections périphériques par matériau semirésistif a été menée. Sont ainsi montrés les résultats de simulation de diodes Schottky de type P protégées par gravure et diverses couches de matériau tels différents diélectriques ou des matériaux semi-résistifs. L'analyse des simulations réalisées sur des structures quasi-verticales protégées par une plaque de champ sur matériau semi-résistif déposé sur un diélectrique démontre l'efﬁcacité d'une telle protection.
Published: 2010

35. A new junction termination technique: The Deep Trench Termination (DT²)

Author: Théolier, Loïc, Mahfoz-Kotb, Hicham, Isoird, Karine, Morancho, Frédéric, Équipe Intégration de Systèmes de Gestion de l'Énergie (LAAS-ISGE), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées
Subjects: [SPI.NRJ]Engineering Sciences [physics]/Electric power
Abstract: International audience; Numerous techniques have been used to improve the voltage handling capability of high voltage power devices with the aim to obtain the breakdown of a plane junction. In this work, a new concept of low cost, low surface and high efficiency junction termination for power devices is presented and experimentally validated. This termination is based on a large and deep trench filled by BCB (BenzoCycloButene) associated to a field plate. Simulation results show the important impact of trench design and field plate width on termination performances. The experimental breakdown voltage of this Deep Trench Termination (DT2) is close to 1300 Volts: this value validates not only the concept of the DT2 but also the choice of the BCB as a good dielectric material for this termination.
Published: 2009
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36. Étude de faisabilité d'une terminaison de jonction basée sur des tranchées profondes pour des composants haute tension (1200 V)

Author: Mahfoz-Kotb, Hicham, Théolier, Loïc, Morancho, Frédéric, Isoird, Karine, Dubreuil, Pascal, Do Conto, Thierry, Équipe Intégration de Systèmes de Gestion de l'Énergie (LAAS-ISGE), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Service Techniques et Équipements Appliqués à la Microélectronique (LAAS-TEAM), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), and Université de Toulouse (UT)
Subjects: [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics
Abstract: National audience; Nous présentons ici l'étude de la faisabilité d'une nouvelle terminaison de jonction utilisant une tranchée profonde de 70 m de large et de 100 m de profondeur remplie par un matériau diélectrique. Les simulations, avec Sentaurus TCAD, ont montré une tenue en tension supérieure à 1200 V pour cette terminaison. Le remplissage de la tranchée de terminaison par un diélectrique étant indispensable, nous avons donc étudié la possibilité d'utiliser un polyimide à faible constante diélectrique. Outre ses bonnes caractéristiques électriques, le BenzoCycloButene (BCB) a permis un bon remplissage des tranchées profondes. Enfin, nous avons étudié le polissage du BCB par la technique de polissage mécano-chimique (CMP) dans le but d'aplanir et éventuellement de supprimer l'excès de BCB sur la surface de la plaque. En utilisant une suspension de polissage d'un pH 2,5 (acide), nous avons obtenu une vitesse de gravure par polissage d'environ 0,24 m/min pour le BCB. L'état de surface du BCB après CMP présente une rugosité, Ra, de 1,04 nm mesurée par AFM.
Published: 2008

37. Réalisation et caractérisation de contacts ohmiques sur diamant CVD

Author: Civrac, De Fabian Gabriel, Schneider, Henri, Ding, Hui, Isoird, Karine, Achard, J., Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), Laboratoire des Sciences des Procédés et des Matériaux (LSPM), Université Paris 13 (UP13)-Institut Galilée-Université Sorbonne Paris Cité (USPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Sorbonne Paris Cité (USPC)-Institut Galilée-Université Paris 13 (UP13)
Subjects: [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics
Abstract: National audience; Dans ce papier, nous présentons nos travaux concernant la fabrication et la caractérisation de contacts ohmiques sur diamant CVD. La première partie fait état de nos avancées concernant le dopage du diamant par implantation ionique de bore. Ensuite, nous présentons les contacts ohmiques que nous avons déposés et caractérisés par méthode TLM. Les deux technologies envisagées, Ti/Pt/Au et Si/Al, donnent des résistances caractéristiques de contact compatibles avec une utilisation en électronique de puissance, de l'ordre de 1.10-5 Ω.cm2. La troisième partie traite de nos avancées dans la mise au point d'une plate-forme de simulation des dispositifs en diamant.
Published: 2008

38. Étude paramétrique des performances statiques du transistor DT-SJMOS 1200 V

Author: Théolier, Loïc, Mahfoz-Kotb, Hicham, Isoird, Karine, Morancho, Frédéric, Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), and Université de Toulouse (UT)
Subjects: [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics
Abstract: National audience; Dans cet article, nous présentons l'étude paramétrique des performances statiques du transistor DT-SJMOS. Nous rappelons, dans un premier temps, la structure du transistor ainsi que ses caractéristiques technologiques. La structure est ensuite simulée à l'aide du logiciel TCAD Sentaurus dans le but d'étudier la sensibilité de ses performances statiques en fonction de la variation de différents paramètres géométriques et technologiques. Il s'avère que les variations technologiques dans le volume de la structure sont néfastes à sa tenue en tension, alors que la géométrie de surface influence peu le comportement.
Published: 2008

39. Le Nitrure de Gallium : un Matériau d'Avenir pour la Conception de Composants de Puissance Haute Tension et Haute Température

Author: Al Alam, Elias, Cazarré, Alain, Morancho, Frédéric, Isoird, Karine, Cordier, Yvon, Équipe Intégration de Systèmes de Gestion de l'Énergie (LAAS-ISGE), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), Centre de Recherche sur l'Hétéro-Epitaxie et ses Applications, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées
Subjects: [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics
Abstract: National audience; Les potentialités désormais bien reconnues du Nitrure de Galium sur un large champ d'applications, alliées à la levée de bon nombre de verrous technologiques en font un matériau particulièrement intéressant en électronique de puissance, notamment pour des applications haute tension et/ou haute température. Dans cet article, nous mettons en avant les atouts dans ce domaine au moyen de résultats issus de simulations aux éléments finis, menées sur des dispositifs élémentaires de type Jonction PN et Transistor NMOS.
Published: 2008

40. Le Diamant pour l'Electronique de Puissance - Développement des Technologies Associées

Author: Civrac, Gabriel, Schneider, Henri, Locatelli, Marie-Laure, Isoird, Karine, Ding, Hui, LAboratoire PLasma et Conversion d'Energie (LAPLACE), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Matériaux Diélectriques dans la Conversion d’Energie (LAPLACE-MDCE), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Équipe Intégration de Systèmes de Gestion de l'Énergie (LAAS-ISGE), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), Groupe ENergie Electrique et SYStémique (LAPLACE-GENESYS), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), and Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole)
Subjects: [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics
Abstract: National audience; Nous présentons ici nos travaux concernant l'utilisation du diamant en électronique de puissance. Deux aspects distincts sont abordés. Dans un premier temps, nous envisageons le diamant comme substrat pour la réalisation de composants électroniques. Ensuite, nous faisons état de nos études sur son utilisation pour le management thermique.
Published: 2008

41. The DT-SJMOSFET : a new power MOSFET strucure for high-voltage applications

Author: Théolier, Loïc, Morancho, Frédéric, Isoird, Karine, Mahfoz-Kotb, Hicham, Tranduc, Henri, Équipe Intégration de Systèmes de Gestion de l'Énergie (LAAS-ISGE), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées
Subjects: MOSFET, Power semiconductor devices, SuperJunction devices, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, Simulation
Abstract: International audience; New hybrid vehicles will probably use high voltage batteries (150 to 200 Volts). For these future automotive applications, the development of 600 Volts power MOSFET switches exhibiting low on-resistance is desired. The "Deep Trench SuperJunction" MOSFET (DT-SJMOSFET) is one of the new candidates. In this paper, a comparative theoretical study, using 2D simulations, shows that the DT-SJMOSFET should be a challenger to the conventional SJMOSFET in terms of "specific on-resistance / breakdown voltage" trade-off. Simulations of the DT-SJMOSFET breakdown voltage versus the technological parameters exhibit the difficulties to fabricate the device. Finally, an original edge cell is proposed that contains the peripheral potential.
Published: 2007

42. Conception de transistors MOS haute tension (1200 Volts) à tranchées profondes

Author: Théolier, Loïc, Isoird, Karine, Morancho, Frédéric, Roig Guitart, Jaume, Équipe Intégration de Systèmes de Gestion de l'Énergie (LAAS-ISGE), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées
Subjects: [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics
Abstract: National audience; Dans ce papier, une étude est proposée afin de trouver une alternative à la technologie IGBT 1200 Volts avec une technologie MOS innovante. Quatre technologies sont présentées et comparée : L'UMOSFET, l'OBUMOSFET, le SJVDMOSFET et le DTMOSFET. Une étude comparative, à l'aide de simulations 2D, des structures de même tenue en tension nous a permis d'écarter certaines technologies, incapable de concurrencer les performances statiques d'un IGBT 1200Volts
Published: 2006

43. Switching Performance of 65 Volts Vertical N-Channel FLYMOSFETs

Author: Théolier, Loïc, Isoird, Karine, Tranduc, Henri, Morancho, Frédéric, Roig Guitart, Jaume, Weber, Yann, Stefanov, E.N., Reynes, Jean Michel, Équipe Intégration de Systèmes de Gestion de l'Énergie (LAAS-ISGE), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), and Université de Toulouse (UT)
Subjects: capacitance modeling, power MOSFET, gate charge, VDMOSFET, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, FLYMOSFET
Abstract: International audience; In this paper, the switching performance of 65 Volts vertical N-channel FLYMOSFETs is investigated for the first time and compared to a conventional VDMOSFET. It is shown that measurements of the different capacitances and the gate charge of the two divices are comparable. A 2D simulation study of two equivalent structures (i.e. FLYMOSFET and VDMOSFET exhibiting the same breakdown voltage) confirms that floating islands did not cause parasitic or new phenomenon, in the case of weakly doped islands.
Published: 2006

44. Validation expérimentale du concept des 'îlots flottants': réalisation d'une FLIdiodes verticale 95 volts

Author: Alves, Stéphane, Morancho, Frédéric, Reynes, Jean Michel, Margherita, J., Deram, I., Isoird, Karine, Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), and Université de Toulouse (UT)
Subjects: [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics
Abstract: National audience; Dans ce papier, le concept des "îlots flottants" a été implémenté sur silicium : pour la première fois une FLIDiode a été fabriquée. Les résultats expérimentaux confirment les simulations prédictives 2D : cette nouvelle diode affiche une importante tenue en tension (aux alentours de 95 Volts) avec une concentration de la couche épitaxiée de 1,1.1016 cm-3 qui est habituellement utilisée pour des composants 50 Volts. Ces mesures valident d'une part le concept des "îlots flottants" et, d'autre part, l'efficacité de la structure de bord qui sera utilisée dans la technologie FLIMOS : on peut donc espérer que la résistance spécifique à l'état passant du transistor FLIMOS sera considérablement réduite par rapport à celle du transistor VDMOS conventionnel.
Published: 2004

45. Experimental validation of the 'FLoating Island' concept: A 95 Volts Vertical breakdown voltage FLIDiode

Author: Alves, Stéphane, Morancho, Frédéric, Reynes, Jean Michel, Margherita, J., Deram, I., Isoird, Karine, Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Équipe Intégration de Systèmes de Gestion de l'Énergie (LAAS-ISGE), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), and Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole)
Subjects: Breakdown Voltage, Specific On-Resistance, Floating Island, Superjunction, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, FLIMOS
Abstract: International audience; In this paper, the "FLoating Island" concept has been implemented on silicon: a FLIDiode has been built for the first time. Experimental results confirm the predictive 2D simulations: this new diode exhibits an important breakdown voltage (about 95 Volts) with a N- epitaxial layer doping concentration (1.1 x 1016 cm-3) usually dedicated to 50 Volts devices. These measurements validate the "FLoating Island" concept and the efficiency of the original edge cell that will be used in the FLIMOS technology: it can be expected that the specific onresistance of the FLIMOSFET will be drastically reduced compared to the conventional VDMOSFET.
Published: 2004

46. Study of suitable dielectric material properties for high electric field and high temperature power semiconductor environment

Author: Locatelli, Marie-Laure, Isoird, Karine, DINCULESCU, Sorin, Bley, Vincent, Lebey, Thierry, Planson, Dominique, Mermet-Guyennet, Michel, Dutarde, E., LAboratoire PLasma et Conversion d'Energie (LAPLACE), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Laboratoire de génie électrique de Toulouse (LGET), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Équipe Intégration de Systèmes de Gestion de l'Énergie (LAAS-ISGE), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Laboratoire de Microélectronique de Puissance ( LMP ), Université de Tours (UT), Centre de génie électrique de Lyon (CEGELY), École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Alstom Transport (Alstom Transport), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université de Tours, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon, and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-École Centrale de Lyon (ECL)
Subjects: Condensed Matter::Materials Science, Silicon Carbide, Packaging, [SPI.NRJ]Engineering Sciences [physics]/Electric power, Physics::Optics, Power Semiconductor Devices, Reliability, Simulation, Device Characterisation
Abstract: International audience; Due to more severe operating condition (higher electric field, higher temperature,…), power electronics trends require to consider more accurately the dielectric environment of the semiconductor. The use of possible alternative semiconductors adds reason for such studies. Maximum electric field stress, relative dielectric permittivity and energy band gap properties, theoretically required for the SiC device passivation, are discussed. Advantages and drawbacks of high dielectric permittivity materials for passivation are emphasized. Then, a new 50 kV / 500°C experimental setup allowing their precise characterization once the test-vehicles chosen, is presented in the paper.
Published: 2003

47. Barrier height determination of SiC Schottky diodes by capacitance and current-voltage measurements

Author: Raynaud, Christophe, Isoird, Karine, Lazar, Mihai, Johnson, Cm, Wright, N., Ampère (AMPERE), École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Centre de génie électrique de Lyon (CEGELY), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon, and Ampère, Publications
Subjects: DEPENDENCE, [SPI.NRJ]Engineering Sciences [physics]/Electric power, METAL CONTACTS, RECTIFIERS, [SPI.NRJ] Engineering Sciences [physics]/Electric power
Abstract: International audience; Extractions of barrier heights of 6H and 4H-SiC Schottky diodes have been performed on structures with various gate metallization, using both capacitance-voltage (C-V) and current-voltage (I-V) measurements. The sum of the two barriers extracted by C-V measurements on both n-type and p-type materials is found to be higher than the band gap energy E-G, whereas the one extracted by I-V is less than E-G. However, above room temperature, temperature variations of barrier heights are in agreement with the variations of E-G. We have also computed theoretical I-V characteristics using a two-barrier height model. By taking account of temperature variations of a large number of parameters, e.g., the carrier mobility, free carrier concentration, and barrier height, we have achieved a good fit with experimental data. The model is shown to be valid for n-type Schottky diodes over a wide range of temperatures (from 100 to 500 K).
Published: 2002

48. Bipolar silicon carbide power diodes realized by aluminum implantations and high temperature rf-annealing

Author: Lazar, Mihai, Isoird, Karine, Ottaviani, Laurent, Locatelli, Marie-Laure, Raynaud, Christophe, Planson, Dominique, Chante, Jean-Pierre, Centre de génie électrique de Lyon (CEGELY), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon, Ampère, Département Energie Electrique (EE), Ampère (AMPERE), École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-École Centrale de Lyon (ECL), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Institut des Matériaux, de Microélectronique et des Nanosciences de Provence (IM2NP), Université de Toulon (UTLN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Aix Marseille Université (AMU), LAboratoire PLasma et Conversion d'Energie (LAPLACE), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), Aix Marseille Université (AMU)-Université de Toulon (UTLN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Physique des Plasmas de Toulouse (CPAT), and Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [SPI.NRJ]Engineering Sciences [physics]/Electric power
Abstract: International audience; Silicon carbide has received an important attention for high-power, high-temperature and high-speed electronic fields. Ion implantation, the only method to locally dope SiC, seems to be a delicate point especially to obtain p-type silicon carbide regions. High temperature post-implantation annealings in particular conditions (high heating ramp, silicon and carbide overpressure) are needed to achieve well activated layers in a well preserved crystalline state. In a first time an optimized post-annealing process was obtained. A SiC dedicated furnace was used to anneal room temperature (RT) and 300°C aluminum (Al) implanted 6H-SiC samples. Recrystallization and surface preserving were investigated by physico-chemical analyses like: Rutherford Backscattering Spectrometry (RBS), X-Ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) and Atomic Force Microscopy (AFM). Systematic Secondary Ion Mass Spectroscopy (SIMS) analyses were carried out before and after annealing. Well recrystallized samples were found even if ion implantations (at room temperature) have lead to amorphous layers, in terms of RBS results, with an annealing at 1700°C during 30 min. A relatively important roughness (14.4 nm rms) was found by AFM analyses. SIMS investigations show that the doping profile is preserved and no Al diffusion occurs 1. Four-point probe measurements prove a high electrical dopant activation, in terms of Al incorporation in SiC active lattice sites. 50% (respectively 100%) activation was found after an annealing at 1700°C during 30 min for RT (respectively 300°C) implanted samples. This process has been applied to fabricate 4H-and 6H-SiC bipolar power diodes, on n-type epitaxial layers purchased from Cree Research (40 µm, 1.1x10 15 cm-3 epitaxial doping for 4H-SiC wafers and 10 µm, 6x10 15 cm-3 epitaxial doping for 6H-SiC wafers). A Junction Termination Extension (JTE) structure was chosen after physical and electrical simulations using ISE TCAD and MEDICI program softwares. Several electrical test-structures were added to investigate dopant preservation and activation, the quality of the ohmic contact metallization and lithographic process. Hall effect in a Van der Pauw geometry and TLM (Transmission Line Model) measurements confirm the dopant activation and 5x10-4 W cm 2 contact resistance was found at 300K for an Al-Ti process metallization on p-type doped zones (4x10-19 cm-3 Al implanted box profile). Forward current density obtained by I-V measurements at 300 K on JTE bipolar diodes is 50 A/cm 2 at 5V drop voltage. In reverse bias these diodes have shown blocking voltage capabilities up to 1kV for 6H-SiC wafer and 2.3 kV for the 4H-SiC one.
Published: 2001

49. P-N Junction creation in 6H-SiC by aluminum implantation

Author: Ottaviani, Laurent, Locatelli, Marie-Laure, Planson, Dominique, Isoird, Karine, Chante, Jean-Pierre, Morvan, E., Godignon, Philippe, Centre de génie électrique de Lyon (CEGELY), École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Ampère, Publications
Subjects: diode characteristics, recrystallization, [SPI.NRJ]Engineering Sciences [physics]/Electric power, furnace annealing, implantation, [SPI.NRJ] Engineering Sciences [physics]/Electric power
Abstract: International audience; Bipolar diodes, protected with junction termination extensions, were processed in 6H-SiC. A 5-fold aluminum implantation was carried out for the main p(+)-n junction creation, which led to the material amorphization. The recrystallization variation with the annealing temperature and duration is examined in this paper. We performed the Al implantations with apposite energy orders, in order to study their influence on the diode electrical characteristics. The increasing order led to a better forward conduction. and reverse leakage currents more important.
Published: 1999

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