Missions

Le développement de dispositifs en électronique de puissance utilisant des matériaux à base de nitrure
de gallium (GaN) ne cesse de s’amplifier. À ce jour, les technologies à base de GaN sont utilisées en
électronique de puissance avec des transistors horizontaux à effet de champ comme ceux à grille isolée
sur une hétérostructure spécifique (MOS)HEMTs (High electron mobility transistor). Toutefois, de par
leur fonctionnement latéral, cette architecture présente deux inconvénients majeurs. Le premier réside
dans un fort auto-échauffement du dispositif et le deuxième consiste en une fuite de courant en surface
en présence d’un fort champ électrique. Pour éviter ces inconvénients, de nouveaux transistors à
structure verticale à base de GaN ont été proposés dans la littérature.

Activités

Ces dispositifs nécessitent
toutefois une couche de GaN très épaisse (10 microns) qui est très problématique à faire croitre avec
une bonne qualité cristalline. Pour cela des substrats GaN très coûteux et de faibles dimensions sont
utilisés. Une autre option est d’utiliser des substrats Al2O3 ou Si moins coûteux et de plus grandes tailles
mais qui conduisent à des couches de GaN très contraintes contenant beaucoup de défauts.
C’est pourquoi le projet DIXIT propose une approche différente qui consiste à utiliser des substrats
hBN/Al2O3 pour la croissance de couches de GaN épais et leur transfert sur substrat métalliques. La
couche de hBN permet de diminuer très fortement la contrainte dans la couche GaN et permet un
détachement et un transfert aisé sur un substrat hôte. De plus le substrat Al2O3 peut être réutilisé sans
recyclage important permettant ainsi une diminution importante des coûts.

Compétences

Le candidat idéal doit être titulaire d'un doctorat en ingénierie, formation niveau doctorat en physique et/ou génie électrique, capacité travail quotidienne en anglais. Expérience préalable sur un projet lié aux matériaux semiconducteurs (croissance, fabrication, caractérisations),en physique ou en science des matériaux, semiconducteur physiques, Optoélectroniques, avec une expérience en Épitaxie MOVPE et caractérisations.

Contexte de travail

IRL 2958 Georgia Tech - CNRS
Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.

Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.

Contraintes et risques

Travail dans un environnement bilingue
Ce travail sera réalisé dans le contexte de l'IRL 2958 GT-CNRS, un laboratoire international commun entre le Georgia Institute of Technology et le CNRS, sous la direction du prof. J.P. Salvestrini, spécialiste en physique des composants à semiconducteurs et en micro-fabrication. Comme tout projet de recherche, ce projet est une collaboration avec un ensemble de partenaire nationaux venant de domaines différents et demandera donc une certaine quantité de travail collaboratif et de communication.

Informations complémentaires

L'objectif de ce poste est d'étudier la croissance de couches épaisses de GaN par épitaxie en phase vapeur aux organométalliques (MOVPE) sur des pseudo-substrats de hBN/Al2O3. Le candidat examinera différents paramètres de croissance ainsi que la contrainte dans les couches épitaxiées.