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L’équipe ELECTRO a pour objectif de développer des matériaux semiconducteurs pour des applications électroniques. L’essentiel de l’activité concerne la synthèse et l’étude de matériaux et hétérostructures à base de nitrures, de SiC ou de graphène.

Les applications visées sont principalement l'électronique de puissance (nitrures et SiC), les hautes fréquences et le transport vertical (nitrures). Des applications MEMS/NEMS sont aussi visées avec des hétérostructures de nitrures et Si/SiC. Enfin, la croissance de graphène est étudiée en vue d'applications plus variées.

Des réacteurs et des procédés de croissance sont développés en partenariat avec des industriels comme NovaSiC dont 4 salariés ont intégré l’équipe ELECTRO et Riber par le biais du laboratoire commun PTC GaN.

Résumé de l’Activité GaN :

Croissance de GaN et d’Hétérostructures AlGaN/GaN, AlInGaN/GaN pour des applications en électronique :

• hétérostructures pour transistors à haute mobilité d’électrons (HEMTs) : applications en RF, en électronique de puissance et MEMS (hétéroépitaxie sur Si(111), Si(001), Si(110), 4H-SiC et 3C-SiC/Si(111))
• contrôle de la résistivité des couches tampons GaN (compensation du dopage résiduel n par des accepteurs profonds)
• diodes Schottky de puissance (rectificateurs) : hétéroépitaxie de GaN épais sur Si(111) et 3C-SiC/Si(111)
• étude du transport vertical dans les hétérostructures (Al,Ga)N/GaN

Résumé de l’Activité SiC :

Croissance CVD de SiC dans des réacteurs à mur chaud à chauffage résistif :

• homoépitaxie de 4H-SiC et 6H-SiC pour les diodes de puissance (rectificateurs)
• hétéroépitaxie de 3C-SiC sur Si(001) et Si(111) : diodes, substrats pour GaN
• croissance d'hétérostructures Si/SiC : MEMS, NEMS

Résumé de l’Activité Graphène :

Croissance directe de graphène par CVD sur SiC :

• étude de la croissance directe sur SiC
• croissance de graphène sur de nouveaux substrats (3C-SiC/Si, saphir)
• propriétés structurales et électroniques du graphène

Résultats :

Principaux résultats extraits du rapport d'activité 2006-2010 du CRHEA :

• H01: 3C-SiC Heteroepitaxy on Silicon substrates
• H02: Graphene growth on 3C-SiC/Si and 6H-SiC
• H03: Strain engineering in GaN structures
• H04: AlGaN/GaN High Electron Mobility Transistors
• H05: Integration of GaN with silicon technology

Publications :

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Responsable : Yvon Cordier