Transistors à Super-jonction à base de Nanofils de GaN pour l'électronique de puissance – SuperJ-GaN

Les dispositifs à base de GaN offrent des alternatives attrayantes aux technologies existantes à base de silicium pour répondre à la demande toujours croissante de dispositifs en électronique haute puissance. La largeur de bande interdite du GaN améliore la tension de claquage du dispositif et réduit la résistance à l'état passant par rapport au silicium traditionnel dans les dispositifs unipolaires. Cependant, les limitations en performances de ces dispositifs conventionnels peuvent être surmontées en utilisant la technologie Super-Junction (SJ), déjà démontrée expérimentalement dans les technologies Si et SiC. En raison des défis actuels liés au dopage sélectif des couches dans le matériau GaN, la fabrication de dispositifs GaN à SJ verticaux reste un défi majeur et sans résultats expérimentaux publiés à ce jour.
Pour surmonter ces limitations, nous proposons une technologie innovante mettant en œuvre des jonctions PN latérales dans des nanofils de GaN pour créer la prochaine génération de dispositifs GaN SJ verticaux. Ces nouveaux dispositifs auront une tension de claquage et une résistance à l'état passant de 650V et 0.02O cm² respectivement, pour une région de dérive de 2 um d'épaisseur.
Le consortium est composé de quatre laboratoires de recherche publics : LN2 (Laboratoire deNanotechnologies et Nanosystèmes), C2N (Centre des Nanosciences et Nanotechnologie), LTM (Laboratoire des Technologies de la Microélectronique) et Ampère, couvrant un large éventail d'expertises et de connaissances appliquées. L'expertise complémentaire des partenaires dans les activités liées au GaN est un facteur clé contribuant au succès de ce projet. Pour ces laboratoires académiques, participer au projet Super-GaN représente une excellente opportunité pour développer de nouvelles compétences, générer un impact scientifique significatif et créer de la valeur économique.