Etude du comportement DC du transistor La2O3/Al2O3/GaN MOS-HEMT

Abstract

Ces dernières années, le transistor MOS-HEMT à base d’hétéro structure AlGaN/GaN fait l’objet d’intenses recherches et investigations. En effet, celles-ci ont montré l’efficacité de ce composant qui est un très bon candidat pour les applications haute puissance nécessitant des tensions et des puissances élevées. De part ses mobilités électroniques élevées et un fonctionnement aux hautes températures exigé pour certains dispositifs, les transistors MOSHEMTs laissent espérer des applications aussi diverses tels que l’émetteurs-récepteurs radar HF, télécommunications terrestres, communications par satellite…Les performances de ce composant dépendent entre autre de la bonne qualité de sa couche active constituée d’une phase hexagonale de type wurtzite qui présente un champ électrique interne important résultant des propriétés de polarisations spontanée et piézoélectrique du matériau. Aussi, le transistor MOS-HEMT estun composant appropriépour la suppression decourant de fuiteet l'augmentation dela tension de claquageen raison de lalargebande interdite de l’isolant etla grande bandede conduction à l’interface diélectrique/GaN. Le travail présenté dans ce mémoire porte sur l’étude ducomportement statique du transistor AlGaN/GaNMOS-HEMT sur substrat SiC avec empilement des diélectriques La2O3/Al2O3. En effet, La2O3 a une constante diélectrique importante (20 ~ 25), une grande bande interdite (~ 6 eV) et une meilleure stabilité thermique que HfO2.Dans ce cadre, un modèle physicoélectrique issu d’un modèle de dérive-diffusion est basé sur la méthode des éléments finisestdéveloppé pour ce transistor. Ce modèle prend en compte les paramètres du transport de charges telles que la mobilité et la vitesse des électrons. Il permet l’étude et l’analyse détaillée des performances statiques et radiofréquences en tenant compte l’impact de la température du réseau cristallin sur l’ensemble des paramètresde ce composant. Ce modèle estexploité pour étudiéla distribution de certains grandeurs électriques tels que le potentiel, la densité du courant total etle champ électrique dans le composant.