Identifiant pérenne de la notice : 213356015
Notice de type
Notice de regroupement
Note publique d'information : Mes travaux de thèse ont porté sur l'étude des potentialités de deux nouvelles filières
de composant pour l'élaboration de HEMT de puissance sur substrat GaAs. La première
filière a fait appel à de nouveaux matériaux phosphorés tels que GaInP, AlGaInP et
AlInP. La seconde est la filière métamorphique AlInAs/GaInAs. De nombreuses investigations
technologiques ont du être menées sur la filière phosphorée. En premier lieu, une
solution de gravure originale non sélective entre matériaux arséniés et phosphorés
basée sur l'utilisation de l'acide iodique (HIO3) a été développé pour réaliser le
mésa d'isolation. En second lieu l'étude du contact ohmique a été entreprise par le
biais de différentes métallisations. La meilleure d'entre elles s'est avérée être
la métallisation AuGe/Ni/Au qui a permis d'obtenir une résistance de contact inférieure
à 0.1 W.mm. Le dernier aspect technologique étudié est la lithographie électronique
de grille. Cette étude a mené à la réalisation de grille en T de 0.1 µm ainsi qu'une
grille de dimension ultime de 0.05 µm. Des transistors de longueur de grille 0.1 µm
et à simple plan de dopage GaInP/GaInAs, AlGaInP/GaInAs et AlInP/GaInAs ont été réalisés.
L'état de l'art en régime statique et hyperfréquence petit signal a été obtenu sur
ces trois composants. De plus, pour la première fois sur cette filière des mesures
en puissance à 60 GHz ont été réalisées. Elles ont permis pour la structure GaInP/GaInAs
d'obtenir une densité de puissance remarquable de 560 mW/mm. Sur la filière métamorphique
nous nous sommes attachés à étudier la structure AlInAs/GaInAs sur substrat GaAs dont
la composition en indium est proche de 30%. L'étude de la structure épitaxiale en
terme de composition a mis en évidence l'aspect très critique du taux d'indium contenu
dans la structure. D'un point de vue technologique, la gravure de recess de grille
a nécessité une importante optimisation. Néanmoins, des composants à simple et double
plan de dopage ont été réalisés avec un taux d'indium de 33%. Nous avons obtenu des
performances excellentes. La caractérisation du premier a donné une fréquence de coupure
de 160 GHz représentant l'état de l'art du transistor métamorphique à cette composition.
Une caractérisation en puissance à 60 GHz a été effectuée pour la première fois sur
cette filière. Nous avons obtenu une densité de puissance de 240 mW/mm. Ces résultats
montrent les potentialités très attrayantes de ces deux filières pour l’amplification
de puissance hyperfréquence.
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