PROOF

Le projet PROOF signifie : « Platform of Reliability tOOls for Failure analysis dedicated to wide bandgap devices ». Il est porté par le LAAS-CNRS avec pour objectif de mettre en place une plateforme de caractérisation pour l’étude de nouvelles filières de composants pour l’électronique : les composants dits à « grand gap ».

Cette plateforme concerne la forte demande sociétale visant le développement des énergies renouvelables pour protéger notre environnement (lois Grenelle, H2020, COP21...). Elle est en très forte interaction avec non seulement la recherche académique, mais aussi avec le secteur industriel régional, notamment via les entreprises partenaires (voir onglet « Au sujet de PROOF » , sous-onglet « membres fondateurs »).

PROOF est structurée selon une volonté de renforcement des synergies académiques et industrielles dans le domaine de l’analyse et du développement des nouvelles filières de composants semi-conducteurs à large bande interdite (GaN, SiC, C, ...). La plateforme a pour objectif de caractériser, étudier voire améliorer ces dispositifs qui sont une véritable rupture technologique pour de nombreux secteurs industriels (automobile, télécommunication, aéronautique...) et pour de nombreux domaines applicatifs (conversion d'énergie, télécommunication, optique...)

Les objectifs scientifiques de PROOF sont ambitieux :

  • mise en place de nouveaux moyens de caractérisations complémentaires pour comprendre les mécanismes physiques propres à ces nouvelles technologies,
  • mener des études sur de nouveaux composants visant à évaluer les performances/fiabilité afin d’optimiser les dispositifs par retour technologique.

**NEW** Comité d'Orientation stratégique du 05 Octobre 2022

Le deuxième comité d'orientation stratégique s'est tenu le mercredi 5 octobre 2022 avec une quarantaine de personnes (représentant les membres fondateurs, la Région Occitanie et de nombreux invités).

Merci à tous pour cette journée riche en échanges !

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Les présentations de la journée sont accessibles en cliquant sur "Read more" ci dessous.

 

**NEW** Banc de mesures I(V) et paramètres [S] en régime impulsionnel

La plateforme PROOF a fait l'acquisition en Mai 2022 d'un nouveau banc de mesures I(V) et paramètres [S] en régime impulsionnel. Ce banc est composé des équipements de chez AMCAD (PIV AM3200 et suite logicielle IVCAD) et de Keysight (PNA-X N5244B 43 GHz). Celui-ci permet de caractériser des dispositifs actifs en régime impulsionnel directement sur les accès de la puce ou sur véhicule de test.

**NEW** PROOF dans un article de presse

La projet PROOF a été évoqué dans le magazine "Industries et technologies" n°1053, page 19, dans une sous-tribune ayant pour titre : "Analyser la fiabilité des matériaux des composants grand gap". 

Cette sous-tribune a permis de présenter le principe et les objectifs du projet puis de mettre en avant l'originalité du banc de micro-photoluminescence.

Référence : Marina Angel, "Analyser la fiabilité des matériaux des composants grand gap", Industries et technologies, n° 1053, pp. 19, 2022

**NEW** Station sous pointe MPI 3kV

Pour caractériser des composants de type « grands gaps », il est nécessaire de disposer d’une station sous pointes semi-automatique dite « de puissance » capable de supporter des tensions jusqu’à 3000 Volts. C'est pourquoi la station MPI TS2000-DP a été achetée et est installée depuis le 08 avril 2022 au LAAS.

Cette station a plusieurs particularités si on la compare à la station sous pointe MPI TS2000-D qui était déjà présente au LAAS depuis 2018 (voir Moyens / GT1: Filière commutation des composants de puissance). En effet, elle permet de supporter des tensions de 3kV mais est aussi équipée d’un microscope motorisé avec caméra numérique ainsi que d'un micromanipulateur motorisé. Un panneau permettant de se connecter au testeur paramétrique B1505A de Keysight est également disponible sur cet équipement.

**NEW** Evocation de la plateforme PROOF lors de différentes conférences récentes

Le projet PROOF a été évoqué plusieurs fois lors de conférences en France sur les composants de puissance.

Evocation de la plateforme PROOF durant le workshop PowerGaN de l'IRT Nanoelec

Séminaire PowerGan : vers une filière française • IRT Saint Exupéry •  Technological Research Institute

Tout d'abord, il a été cité au workshop PowerGaN du 07 mars 2022, par David Trémouilles. PowerGan est un nouveau programme technologique dans l'IRT Nanoelec, vous pouvez consulter le lien suivant pour plus d'informations sur ce programme : https://irtnanoelec.fr/powergan-vers-une-filiere-francaise/

Vous pouvez aussi retrouver la présentation de David en cliquant sur le lien suivant https://www.youtube.com/watch?v=B6MVh28l8_w&t=813s ou en consultant les slides de présentation : http://irtnanoelec.fr/wp-content/uploads/2022/03/07.03-LAAS-Tremouilles.pdf

Cette présentation a notamment permis d'expliquer les performances exceptionnelles des HEMT GaN mais aussi de traiter des instabilités dynamiques et des mécanismes de défaillances spécifiques de ces composants.

 

Evocation de la plateforme PROOF lors des "Journées des Electroniques de Puissance" du GdR "Seeds"

Journées des Electroniques de Puissance - Sciencesconf.org

Ensuite, PROOF a été cité lors des "journées des Electroniques de Puissance" des groupements de recherche CNRS les 29 et 30 mars 2022 : https://journeesdesep.sciencesconf.org/resource/page/id/1

Il a été notamment question de PROOF lors de la session 6 : "Fiabilité et sûreté de fonctionnement" présentée par Loïc Theolier et Mounira Bouarroudj. Vous pouvez retrouver cette présentation en cliquant sur le lien suivant : https://filesender.renater.fr/download.php?token=dd604dec-19e4-4a13-8b6f-d584b91c4d81&archive_format=undefined&files_ids=13100088

Lors de cette session, certains équipements de PROOF ont été présentés (diapo 22) pour traiter de la compréhension et de l'amélioration de la robustesse des semi-conducteurs à grands gaps en régime extrême.

**NEW** Micro-spectromètre UV/VIS/NIR

Le micro-spectromètre dédié aux spectroscopies de photoluminescence et Raman UV/Vis/NIR vient d'être installer. Il permet de réaliser des mesures de photoluminescence à partir de 212 nm et des mesures Raman à 325 et 532 nm. Cet équipement allié aux lasers Ti:Saphir, HeCd et au cryostat Helium déjà reçus permet l'identification et la localisation des défauts optiquement actifs dans le GaN, le SiC et le diamant. 

Les alignements des différents faisceaux se poursuivent et le banc devrait être totalement opérationnel début Mars. 

**NEW** Very Fast TLP

Le VF-TLP (Very Fast Transmission Line Pule) est installé depuis septembre 2021. Il s’agit d’un générateur d’impulsions électriques ultra courtes qui permet de mesurer tension et courant dans le composant. Cet équipement permet de comprendre le comportement physique des composants lorsqu’ils sont agressés par une décharge électrostatique (ESD).

Conçu pour effectuer des mesures en régime de polarisation quasi-statique, en générant des impulsions de courant d’amplitude variable, ce banc de mesure propose un test non-destructif afin d’analyser le comportement des structures de protection avant leur détérioration.

Les largeurs de pulses générés sont modifiables et vont de 1ns jusqu’à 500 ns et le courant max sera de 80A. L’équipement est également équipé d’un sourcemeter pour des caractérisations I(V) à bas courant.

**NEW** Analyseur paramétrique B1505A mis à jour

Le B1505A est désormais équipé d'un nouveau SMU Ultra High Current qui permet d'aller jusqu'à 500A et d'un SMU High Current (20A) utilisé pour des mesures de current collapse.

Un boîtier de température a également été ajouté pour faire des caractéristiques I(V) ou C(V) jusqu'à 3kV et pour des températures allant de -50°C à +220°C. Il est utilisé avec le conditionneur de température TA5000 qui est compatible avec cet équipement.

**NEW** Laser Ti:Saphir et générateur d'harmoniques

Le laser Ti:Saphir et son générateur d'harmoniques qui équiperont le futur banc de photoluminescence/Raman UV sont installés depuis début Juillet. Il permettra graçe à sa grande accordabilité (210 à 1040 nm) de pouvoir analyser des matériaux tels que le Diamant, le GaN et le SiC en photoluminescence. 

L'installation complète du banc est prévue en Novembre 2021.

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