Tude Du Phénomène de Piège Dans Les Transistors Hemts Rf Gan

**Étude du phénomène de piège dans les transistors HEMTs RF GaN : Caractérisation électrique et simulation physique**:

- Réf **ABG-127680**
- Sujet de Thèse
- 20/12/2024
- Contrat doctoral
- Université de Rouen Normandie
- Lieu de travail- Rouen - Normandie - France
- Intitulé du sujet- Étude du phénomène de piège dans les transistors HEMTs RF GaN : Caractérisation électrique et simulation physique
- Champs scientifiques- Electronique
- Mots clés- Electronique, fiabilité, simulation physique

**Description du sujet**:
L'objectif de cette thèse est d'étudier les phénomènes de pièges dans les dernières générations de transistors à haute mobilité électronique (HEMT) à base de nitrure de gallium (GaN).
Différentes méthodes de caractérisation du comportement des pièges dans les HEMTs GaN existent, telles que la spectroscopie transitoire des niveaux profonds (DLTS: Deep Level Transient Spectroscopy : capacité, courant pour respectivement C-DLTS et I-DLTS), A-DCTS (Athermal Direct Current Transient Spectroscopy), DLOS (Deep Level Optical Spectroscopy), les mesures transitoires Gate-Lag (GL) et Drain-Lag (DL), l’étude de la dispersion en fréquence de la transconductance, les mesures des paramètres S ou la mesure du bruit basse fréquence. Les gammes temporelles et thermiques explorées par ces techniques sont parfois différentes et soulignent la complémentarité de ces techniques.

Pour vérifier les hypothèses et identifier avec précision l'origine, la localisation et les effets des pièges dans les HEMTs en GaN, la thèse se focalisera sur la simulation physique avec le logiciel (TCAD/Silvaco). La simulation TCAD est un outil efficace pour examiner et interpréter la performance en termes de fiabilité des HEMTs en GaN et les choix de conception. Les simulations TCAD avec et sans pièges seront comparées aux mesures expérimentales pulsées. La relation entre le piégeage, les fuites de grille et la densité 2DEG sera étudiée. Cette étude contribuera au développement de modèles compacts précis et fiables pour la conception de circuits de puissance micro-ondes basés sur les HEMTs en GaN. Pour atteindre cet objectif les mesures par paramètres S devront être développée. Ensuite, l’étude pourra poursuivie afin d’évaluer non seulement la fiabilité et les performances du composant mais aussi celles du système, en simulant l’impact de ces défauts sur le fonctionnement d’une chaine d’émission/réception Radar.

**Prise de fonction**:

- 01/10/2025

**Nature du financement**:

- Contrat doctoral

**Précisions sur le financement**:

- RIN ou établissement 100% ou ANR

**Présentation établissement et labo d'accueil**:

- Université de Rouen Normandie
- Le Groupe de Physique des Matériaux - UMR CNRS 6634 - (GPM, environ 90 permanents) est une Unité Mixte de Recherche (UMR) entre le CNRS, l’Université de Rouen Normandie et l’INSA de Rouen. Ses recherches, orientées nanosciences, concernent les transformations de phases diffusives, la micro-électronique, les propriétés magnétiques, la mécanique des matériaux et l'instrumentation scientifique avec le développement notamment de la Sonde Atomique Tomographique, instrument phare du GPM pour l’analyse en 3D des matériaux à l’échelle atomique.
- La thèse se déroulera dans le département « Matériaux fonctionnels et nanostructures » qui travaille sur la thématique « Microélectronique : du matériau à la défaillance ». Les activités de recherche menées au laboratoire qui concernent l’analyse de défaillance et la fiabilité sont récentes. Elles s’appuient le plus souvent sur des collaborations industrielles dans le cadre du pôle de compétitivité Mov’eo ou l’Institut Carnot ESP. Ces recherches sont le plus souvent appliquées à l’automobile ou à l’aérospatiale à travers l’étude de la fiabilité et la défaillance de composants électroniques.

**Site web**:
**Intitulé du doctorat**:

- Doctorat de Physique

**Pays d'obtention du doctorat**:

- France

**Etablissement délivrant le doctorat**:

- UNIVERSITE DE ROUEN Normandie

**Ecole doctorale**:

- Physique, Sciences de l'Ingénieur, Matériaux, Energie (PSIME)- 01/05/2025