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Stages

Développement de préparations de surface sur couches AlGaN et/ou GaN

Publié le 7 décembre 2023
Développement de préparations de surface sur couches AlGaN et/ou GaN
Référence3386414
Domaine scientifiqueChimie
SpécialitéChimie des matériaux
Moyens
L’étudiant travaillera en étroite collaboration avec les équipes projets et avec les spécialistes du LETI de l’épitaxie et du service de caractérisation des matériaux. Les techniques d’analyses suivantes pourront être mise en œuvre : XPS, AFM, ICPMS, WDXRF, XRR, XRD, SIMS, MEB, TEM.
Compétences Informatiques
-
Mots clésMatériaux III-N, nitrure de gallium (GaN), composants de puissance, préparation de surface, passivation de surface, caractérisations physico-chimiques
Durée du stage6 mois
LieuGrenoble
LocalisationRégion Rhône-Alpes (38)
FormationIngénieur/Master
Niveau d'étudeBac + 5
Thèse possible1
Date de diffusion 
Description du stage
"Pour répondre à des demandes de développement de nouveaux produits dans les domaines des voitures électriques, des panneaux solaires, des éoliennes ainsi que des nouvelles technologies d'éclairage à base de LED ou des composants RF, le CEA-LETI est engagé dans plusieurs projets européens avec des partenaires industriels majeurs de ces domaines. Ces technologies s'appuient sur l'utilisation du nitrure de Gallium (GaN) et de ses composés. Ces matériaux à grand gaps sont aussi plus prometteurs en termes de performance tels que le courant de fuite ou la tenue en température. Les couches de matériaux III-N sont obtenues par hétéroépitaxie sur des substrats de silicium de diamètre 200mm et sont développées au LETI par le pôle de compétence épitaxie. Ces matériaux présentent cependant encore un manque de maturité en particulier, le contrôle de la qualité des diverses interfaces au sein des composants. La présence d'une forte densité d'états d'interface peut être la cause du mauvais fonctionnement des dispositifs. La désoxydation ainsi que la passivation de la surface du GaN constituent alors un réel enjeu pour les possibilités d'intégrations industrielles futures. Nous nous proposons donc dans ce stage qui se déroulera dans l'environnement de la plateforme technologique du CEA-LETI de développer en salle blanche des procédés de préparation de surface intégrant à la fois la désoxydation ainsi que la passivation des matériaux III-N. Les premiers tests d'évaluation se feront sur échantillons puis des solutions sur des équipements automatiques dédiés aux traitements par voie humide pourront être déployées. Des chimies classiques de la microélectronique seront comparées à d'autres plus exploratoires notamment dans le cadre d'une collaboration avec le laboratoire C2P2 de Lyon.Pour une bonne compréhension des mécanismes physico-chimiques liés à la désoxydation des matériaux III-N et afin de parvenir à la maîtrise de la configuration des liaisons surfaciques, une caractérisation fine du matériau de base sera effectuée ainsi qu'après chaque traitement. L'étudiant aura pour cela accès à des outils de caractérisations adéquats et performants. Les travaux de ce stage pourront se poursuivre en thèse toujours en collaboration avec le laboratoire C2P2."
Email tuteurmarie-christine.roure@cea.fr

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