Durée : 6 mois, Indemnisation : oui

Niveau : Bac +4, Bac +5

Profil : sciences de l’ingénieur, physique des matériaux, physique du semi-conducteur, science des plasmas, mesures physiques

Mots clefs : électronique de puissance, composant de puissance, GaN, salle blanche

L'électronique de puissance joue un rôle vital dans les infrastructures et les systèmes contemporains. Les besoins énergétiques sont en constante augmentation, en raison tant du nombre croissant de personnes connectées au réseau électrique que des puissances en jeu. L'électrification généralisée de la société, notamment avec la forte augmentation des véhicules électriques, souligne davantage cette nécessité croissante en énergie. Répondre à cette demande grandissante est primordial pour divers secteurs tels que le transport (aviation électrique, drones, trains), les datacenters, l'électroménager et les centrales électriques. L'électronique de puissance représente le cœur de ces systèmes, en assurant la gestion, la distribution et la conversion de l'énergie qui alimente ces infrastructures ainsi que nos foyers.

La base de tous ces systèmes réside dans le développement de composants de puissance tels que les diodes et les transistors. Aujourd'hui, les composants usuels sont en silicium et ont atteint les limites de leur potentiel : même le meilleur transistor en silicium n'est pas suffisant pour répondre à tous ces nouveaux besoins. Cette problématique a conduit à l’émergence de nouveaux matériaux semiconducteurs comme le GaN (Nitrure de Gallium), le SiC (Carbure de Silicium) et le Diamant. Chacun de ces matériaux présente des propriétés bien supérieures à celles du silicium en termes de champ électrique critique, conductivité thermique, mobilité. Mais ils présentent aussi de nouveaux verrous technologiques à lever.

L’objectif du stage est le développement d'étapes technologiques en salle blanche pour la fabrication des transistors GaN de nouvelle génération. Plus spécifiquement, il s'agit d'étudier et de comparer différents diélectriques de grille en réalisant des capacités. Le stagiaire fera partie de l'équipe de recherche ISGE du LAAS et bénéficiera de l'encadrement conjoint des membres de l'équipe TEAM, responsables du fonctionnement de la salle blanche. Les missions confiées au stagiaire seront les suivantes :

• Étudier et comparer les propriétés des différents diélectriques (SiO2, Si3N4, Al2O3, HfO2) par une étude bibliographique et expérimentale ;
• Comparer et choisir une méthode de dépôt du diélectrique (CCPECVD, ICPECVD, ALD, LPCVD) ;
• Développer un protocole de gravure pour ces diélectriques, en choisissant le masque et les paramètres appropriés. : espèces chimiques, temps, température, collage thermique, méthode d’arrêt, masque de gravure (résine ou oxyde) ;
• Tester et comparer la sensibilité de différentes résines (SPR et ECI) à la gravure chlorée du GaN
• Réaliser et caractériser des capacités en GaN avec le ou les diélectriques sélectionnés.

Possibilité de poursuivre en thèse