L’équipe « Nouveaux composants » du groupe ISGE a une expérience de plus de dix années en conception, fabrication, caractérisation et modélisation de composants et systèmes de puissance intégrés. Ses activités ont été principalement focalisées sur des composants et systèmes utilisant le silicium comme matériau semi-conducteur de base, qui est utilisé dans une très large majorité des applications de puissance pour des raisons évidentes de coût et de technologie parfaitement maîtrisée. Ainsi, afin d’améliorer les performances de ces composants de puissance (augmentation des tensions, fréquences et températures de fonctionnement, diminution des pertes en conduction et commutation) et, en particulier, de dépasser les limites des performances des composants de puissance unipolaires conventionnels, l’équipe a inventé de nouvelles architectures de composants de puissance en technologie silicium. On peut citer, par exemple :

• Invention du concept de la U-diode (utilisation d’un diélectrique dans la zone volumique pour participer à la tenue en tension à l’état bloqué) et fabrication de composants MOS dérivés, les transistors LDMOS à tranchées (ou LUDMOS) pour circuits intégrés de puissance Smart Power, pour les applications automobiles principalement (composants 45 V). Transfert technologique de cette filière vers les circuits intégrés SmartMOS™ et HiperMOS™ de Freescale Semiconducteurs.
• Invention du concept des îlots flottants et fabrication de composants MOS dérivés de ce concept (FLIMOS, FLYMOS™) à un niveau d’îlots flottants entre drain et source (transistor FLIMOS 80 V) et à deux niveaux d’îlots (transistor FLYMOS™ 200 V).
• Conception de transistors MOS de puissance à Superjonction haute tension (1200 V) à tranchées profondes utilisant une terminaison de jonction originale (la DT2 pour « Deep Trench Termination »), tranchée large et profonde remplie de BenzoCycloButene.

Ces travaux étaient basés sur la compréhension des phénomènes physiques spécifiques aux composants de puissance. Ces études nécessitaient des compétences dans le domaine :

• des simulations physiques 2D et 3D avec des outils comme ISE ou SILVACO
• de la réalisation technologique
• des caractérisations statiques et dynamiques de composants

Une grande partie de ces travaux a été réalisée dans le cadre de collaborations avec des industriels, notamment dans le cadre de laboratoires communs PEARL2 (avec ALSTOM), le LCIP1, le LCIP2 et le LISPA (avec anciennement Motorola, désormais Freescale Semiconducteurs).