Réalisation de dopages localises de type N ET P pour protections périphériques pour diodes de puissance en GaN épitaxié sur Si

par Thomas Oheix

Thèse de doctorat en Electronique

Sous la direction de Daniel Alquier.

Le président du jury était Christian Brylinski.

Le jury était composé de Frédéric Cayrel, Emmanuel Collard.

Les rapporteurs étaient Jean-François Barbot, Rémi Dussart.


  • Résumé

    Ces dernières années, la consommation énergétique n’a cessé de s’accroitre. Pour contrer cela, les systèmes de conversion électrique se doivent d’être plus performants, d’améliorer les rendements tout en limitant l’encombrement des systèmes, réduisant ainsi les matières premières utilisées. Parmi les systèmes de conversion efficaces, le correcteur du facteur de puissance et sa diode "boost" assurent un rendement de conversion d’environ 95 %. Ces travaux de thèse s’intéressent à la réalisation de ce type de diode en utilisant un matériau différent du traditionnel silicium, le nitrure de gallium (GaN), ce qui pourrait permettre d’atteindre des rendements de conversion supérieurs à 98 %. Le GaN est épitaxié sur Si et des diodes Schottky sont réalisées à sa surface. Des protocoles expérimentaux ont été mis en place en vue d’optimiser leurs performances, notamment la réduction des densités de courant de fuite.

  • Titre traduit

    Realization of localized N and P type doping region for edge protection device for gan power diodes on silicon


  • Résumé

    These past few years, energy consumption has continued to increase. To counter this, the power conversion systems need to be more efficient, to improve yields while limiting systems volume, which reduce raw materials. Among efficient conversion systems, the power factor corrector and its "boost diode" provide a conversion efficiency of about 95%. This work concerned with the realization of this type of diode using a different material from the traditional silicon, the gallium nitride (GaN), which could allow higher conversion efficiencies of 98% to be achieved. GaN is grown up on Si and Schottky diodes are made on its surface. Experimental protocols were implemented in order to optimize their performance, especially the reduction of leakage current densities. Two research areas were defined: surface treatments and the realization of the guard ring. Our results showed that the different surface preparations either by wet or plasma can reduce leakage current.



Le texte intégral de cette thèse sera accessible sur intranet à partir du 14-12-2020

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