Chercheur postdoctoral : conception de composants de puissance intégrés en GaN (H/F)

Missions :
Dans le cadre du PEPR électronique « VERTIGO » regroupant 8 entités académiques de référence (France 2030), le projet VERTIGO vise à développer une nouvelle génération de composants de puissance basés sur un semi-conducteur en GaN, avec des fonctionnalités et performances uniques. Les technologies de l'électronique de puissance avancée sont au cœur de la prochaine génération de systèmes énergétiques. Le silicium est un matériau semi-conducteur bien établi qui répond aux exigences de la conversion d'énergie depuis plus de 50 ans. Cependant, il est largement reconnu qu'une réelle amélioration de l'électronique de puissance sera obtenue en employant des dispositifs basés sur des matériaux semi-conducteurs à large bande interdite. Les matériaux semi-conducteurs à large bande interdite présentent des caractéristiques électriques supérieures à celles du silicium pour les dispositifs de puissance. Les dispositifs électroniques de puissance basés sur des semi-conducteurs à large bande interdite permettront d'améliorer considérablement les performances des systèmes électroniques de puissance en offrant des tensions de blocage plus élevées, une efficacité et une fiabilité accrues (rapport performance/coût plus élevé), ainsi que des exigences thermiques réduites, ce qui conduira à la réalisation de systèmes électroniques verts plus efficaces. Parmi ces matériaux, il s’agit ici de concevoir de nouvelles fonctionnalités intégrées au sein de composants verticaux en Nitrure de Gallium (GaN), sur la base des briques technologiques disponibles et mises au point au sein du consortium.
Activités :
Les objectifs scientifiques de ce poste sont résumés en une tâche principale : concevoir les composants de puissance en GaN avec leurs fonctionnalités intégrées.
En étroite collaboration avec le consortium du projet, les différents dispositifs seront étudiés à l'aide d'analyses par éléments finis 1D et 2D (par exemple TCAD Sentaurus, Silvaco). Les analyses numériques évalueront les compromis entre les performances électriques du cœur de puissance et des fonctions intégrées, les paramètres de fabrication, et les paramètres géométriques (par exemple, longueur de la grille, distances entre la grille et le drain et entre la grille et la source, dimensions critiques et marges de sécurité). Une attention particulière sera portée aux éléments parasites et couplages de l’intégration afin d'évaluer le plus tôt possible les performances de commutation et les meilleurs compromis entre les paramètres des composants, les pertes de conduction et de commutation. Les différentes architectures seront évaluées en termes de performances électriques de complexité de fabrication (nombre de procédés de fabrication et tolérance aux dispersions). Les meilleures architectures seront conçues (mask layout), en étroite collaboration avec les partenaires français du consortium. En complément de ces travaux de conception qui représent
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