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16 déc
16/12/2016 10:00

RECHERCHE

Soutenance de thèse : Amira AOUANI

Conception d’une nouvelle génération de redresseur Schottky de puissance en Nitrure de Gallium (GaN), étude, simulation et réalisation d’un démonstrateur

Doctorante : Amira AOUANI

Laboratoire INSA : AMPERE
Ecole doctorale : ED160 : ELECTRONIQUE, ELECTROTECHNIQUE, AUTOMATIQUE (EEA)

Il y a actuellement un intérêt croissant pour la construction des dispositifs électroniques à semi-conducteur pour les applications domotiques. La technologie des semi-conducteurs de puissance a été essentiellement limitée au silicium. Récemment, de nouveaux matériaux ayant des propriétés supérieures sont étudiés en tant que remplaçants potentiels, en particulier : le nitrure de gallium et le carbure de silicium. L'état actuel de développement de la technologie 4H-SiC est beaucoup plus mature que pour le GaN. Cependant, l'utilisation de 4H-SiC n’est pas une solution économiquement rentable pour la réalisation des redresseurs Schottky 600 V. Les progrès récents dans le développement des couches épitaxiées de GaN de type n sur substrat Si offrent de nouvelles perspectives pour le développement des dispositifs de puissance à faible coût. C’est dans ce cadre que notre projet de thèse s’inscrit pour réaliser avec ce type de substrat, un redresseur Schottky de puissance avec un calibre en tension de l’ordre de 600V. Deux architectures de redresseurs sont exposées. La première est une architecture pseudo-verticale proposée dans le cadre du projet G2ReC et la deuxième est une architecture latérale à base d’hétérojonction AlGaN/GaN obtenue à partir d'une structure de transistor HEMT. L’optimisation de ces deux dispositifs en GaN est issue de simulation par la méthode des éléments finis. Dans ce cadre, une adaptation des modèles de simulation à partir des paramètres physiques du GaN extraits depuis la littérature a été effectuée. Ensuite, une étude d’influence des paramètres géométriques et technologiques sur les propriétés statiques en direct et en inverse des redresseurs a été réalisée. Enfin, des structures de tests ont été fabriquées et caractérisées afin d’évaluer et d’optimiser le caractère prédictif des simulations par éléments finis. Ces études nous ont conduit à identifier l'origine des limites des structures de première génération et de définir de nouvelles structures plus performantes.

 

Informations complémentaires

  • Amphi AE1 du bâtiment Gustave Ferrié - INSA Lyon - Villeurbanne