" Soutenance de thèse de Nicolas Gosset le 6 juillet 2016 à 14h00 | Université d'Orléans

Université d'Orléans

Soutenance de thèse de Nicolas Gosset le 6 juillet 2016 à 14h00

06/07/2016 - 14:00 - 06/07/2016 - 16:00

Lieu: Grande salle de réunion du GREMI

Titre : Procédés de gravure plasma pour la réalisation de structures verticales de diodes Schottky de nouvelle génération à base de GaN.

Discipline : Physique des plasmas

ECOLE DOCTORALE EMSTU

Résumé :

Le nitrure de gallium (GaN) est un semi-conducteur à grand gap dont les propriétés en font également un bon candidat pour remplacer le Si dans le domaine de l’électronique de puissance. Dans cette optique, cette thèse s’est intéressée à l’une des étapes de la conception d’une diode Schottky à base de GaN épitaxiée sur Si : la gravure. L’objectif était alors de développer des procédés permettant une reprise de contact sur une couche enterrée de GaN n+. Ils devaient combiner des performances de gravure compatibles avec des processus industriels et conduire à des profils et états de surface adaptés à la réalisation d’un contact ohmique. La réalisation d’une structure pseudo-verticale, au travers de la gravure par la face supérieure d’une couche de 5 à 6 μm de GaN a été étudiée avec quatre réacteurs plasma différents. Des analyses du plasma et du matériau après gravure ont mis en évidence que le meilleur compromis était obtenu pour des plasmas inductifs en chimie chlorée avec une tension d’auto-polarisation modérée. Il a également été déterminé que l’ajout d’un gaz fluoré dans un plasma de ce type permettait de générer une passivation à même de protéger la surface du GaN. Pour répondre à la chute de vitesse de gravure qu’elle entraîne, un procédé alternant des étapes de gravure et de passivation a été développé et étudié. D’autre part, des recherches ont été menées afin de créer une structure verticale. Afin d’atteindre le GaN n+, des gravures en face arrière de vias de Si d’une profondeur de 300 μm par les procédés cryogéniques standards et STiGer anisotrope ont été effectuées. Un procédé de révélation permettant l’étude des couches composant le tampon, situé entre le Si et le GaN, a été mis au point. Leur gravure par des plasmas chlorés s’est révélée efficace au travers ou non de vias de Si.