Procédés de passivation pour les composants électroniques III-N/III-V et pour les dispositifs quantiques

III-N/III-V 电子组合物钝化过程和量子配置

• 批准号: RGPIN-2020-05785
• 负责人: Jaouad, Abdelatif
• 金额: $ 2.04万
• 依托单位: Université de Sherbrooke
• 依托单位国家: 加拿大
• 项目类别: Discovery Grants Program - Individual
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 加拿大
• 起止时间: 2021-01-01 至 2022-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://www.nserc-crsng.gc.ca/ase-oro/Details-Detailles_eng.asp?id=740827
• 关键词: Proc; de; passivation; pour; les

Les matériaux III-V, incluant les nitrures III-N possèdent des propriétés physiques intéressantes qui leur ont permis de surpasser le silicium dans plusieurs applications optoélectroniques et de hautes fréquences. Malgré le démarrage tardif de la technologie III-N par rapport aux autres III-V, ces matériaux promettent de conquérir certains marchés de l'électronique de puissance, comme ils l'ont fait avec les DELs. Pour tirer le maximum de bénéfice des III-V/III-N et pour voir emerger des nouveaux dispositifs, il est nécessaire de développer des procédés de passivation  qui permettent de stabiliser les propriétés électroniques de leurs surfaces et interfaces et réduire la grande densité des états d'interface qui les caractérise.  L'axe principal de ce programme de recherche porte sur la passivation de composants électroniques à base de GaN. Ces composants sont en majorité réalisés sur le plan c du GaN avec une polarité- Ga. Malgré les performances démontrées par ces dispositifs, leur fiabilité et leur stabilité n'ont pas atteint le niveau requis pour leur applications en électronique de puissance. A travers ce programme, je vais développer des procédés de passivation qui permettront d'améliorer les performances,  la stabilité et la robustesse des composants actuellement développé sur le GaN polaire. Le GaN non polaire (plan m) ou semipolaire (plan a), ainsi que le GaN avec une polarité-N commencent à intéresser la communauté GaN. Ils démontrent un potentiel plus important pour les fortes puissance/haute fréquence et ils feront probablement la prochaine génération de composants III-N, exactement comme les transistors verticaux tel que les FinFET et les transistors à base de nanofils. Actuelement, la communauté III-N utilise les mêmes procédés que pour passiver le plan c du GaN standard; ce qui n'est pas nécessairement optimal puisque la chimie des surfaces dépend directement de la polarité et de la nature du plan réticulaire. Dans ce programme, je vais développer des procédés de passivation spécifiques à chaque polarité et adaptés aux structures verticales  afin de contribuer à améliorer la stabilité et les performances de ces futurs composants de puissance. Dans un axe secondaire, je vais initier des travaux de passivation pour les dispositifs quantiques à base de III-V. Ces dispositifs sont prinicipalement fabriquées avec des procédés similaires à celle du HEMT AlGaAs/GaAs et les questions relatifs à la passivation et à la qualité de l'interface n'ont pas encore été discutés. Dans ce programme, on va traiter ces questions à travers le transistor à un seul électron (SET). Nous allons particulièrement vérifier si la passivation peut réduire le bruit de charge de ce composant quantique,et si c'est le cas,ça ouvrira la porte à des recherches plus approfondies sur le sujet de la passivation des composants pour l'informatique quantique dans le futur.

III-V材料，包括III-N氮化物，具有在多个光电子和高频率应用中超过硅的物理特性。由于III-N技术的进展缓慢，与其他III-V技术的关系密切，这些材料有望征服某些电力市场，就像它们不能与DEL一起工作一样。为了最大限度地提高III-V/III-N材料的性能和新材料的出现，必须研究钝化工艺，使其能够稳定leurs表面和界面的特性，并研究界面的钝化密度。L 'axprincipal de ce programme de recherche porte sur la passivation de composants électroniques à base de GaN。这些成分主要是基于具有一个极化Ga的GaN的计划。Malgré les performance démontrées par ces dispositifs，可扩展性和可扩展性不符合电力应用的要求。A travers ce programme，je vais décepper des procédés de passivation qui permettront d'améliqules performance，la stabilité et la robustesse des compoants actuellement déceppé sur le GaN polaire. GaN非极化（平面m）或半极化（平面a），因为GaN具有一个极化-N开始感兴趣的是共同体GaN。Ils démontrent un potentiel plus important pour les fortes puissance/haute fréquence et ils feront probablement la prochaine génération de composants III-N，exactement comme les transistors verticaux tel que les FinFET et les transistors à base de nanofils.实际上，III-N共同体利用了GaN标准的无源化方案;这并不需要优化表面的化学性质，直接依赖于极化和规划的性质。在该计划中，我将介绍专门用于极化的钝化工艺，并对垂直结构进行调整，以帮助改善未来动力组件的稳定性和性能。随后，我开始了III-V基处理剂的钝化工作。这些处理剂主要是通过类似于HEMT AlGaAs/GaAs的策勒工艺以及与钝化和界面质量相关的问题来制造的。在这个节目中，我们将这些问题通过一个电子晶体管（SET）。我们所有人都特别验证了钝化可能会导致该分量的电荷噪声，如果是这种情况，我们将研究该分量的钝化问题，并为将来的信息量化提供支持。