Etude et Simulation du Transistor HEMT AlGaN/GaN/BGaN

Abstract

Les HEMTs AlGaN/GaN sont très prometteurs pour les applications haute puissance et haute fréquence grâce à leur gaz bi-dimensionnel d'électrons (2DEG) de forte densité (>1013cm-2) et de haute mobilité (~1500 cm2/Vs) ainsi qu'à leur champ de claquage très élevé (≥ 3MV /cm). Pour ces applications, les HEMT GaN concurrencent avantageusement les technologies bipolaires et BiCMOS basées sur SiGe, les LDMOS Si et SiC, ainsi que les PHEMT GaAs. Ce projet de fin d’études porte sur l’étude et la simulation des performances statiques du transistor AlGaN/GaN/BGaN/GaN HEMT sur substrat Silicium. Dans ce cadre, un modèle physico-électrique issu d’un modèle de dérive-diffusion est basé sur la méthode des éléments finis sera développé pour le transistor HEMT boré à base de nitrure de gallium. Ce modèle décrit les mécanismes impliqués dans le transport des porteurs tout en prenant en compte les spécificités des HEMTs et des matériaux nitrurés (telles que les phénomènes de polarisation spontanée et piézoélectrique). Ainsi, il permet l’amélioration de l’isolation de la couche tampon et du confinement des porteurs dans le puits du transistor HEMT GaN boré. Aussi, ce modèle sera exploité pour examiner l’influence de certains paramètres technologiques sur le comportement statique du transistor HEMT tels que l’épaisseur de la couche tampon (BGaN) et la hauteur des couches barrière/canal (AlGaN/GaN).