Nano transistor GaN : la tension de blocage dépasse 1 kV !
Afin d’obtenir une faible résistance permettant de réduire la consommation d’énergie et l’échauffement des composants, les chercheurs ont été conduits à étudier les systèmes GaN pour la nanoélectronique. Les premiers travaux ont portés sur les transistors GaN et AlGaN à structure orientée latéralement capables de fournir une réactivité élevée et une faible résistance.
Cependant, ce type de structure limite les niveaux de tension de seuil et de claquage qui peuvent être obtenues avec des circuits faible encombrement.
Désormais, Tohru Oka et son équipe montrent comment ils peuvent surmonter ces limitations. Pour cela, ils ont adopté une structure à orientation verticale. Les travaux antérieurs ont déjà démontré que, dans cette orientation, la tension de claquage peut être accrue en augmentant l’épaisseur de région d’appauvrissement sans compromettre la taille de l’unité. Cependant, ces structures présentent toujours une limitation de la tension de blocage pour que le dispositif puisse résister si une faible résistance ON est conservée.
"Nous avons repensé les épaisseurs et les concentrations de dopage des couches de canal et d’appauvrissement afin de réduire les résistances des couches épitaxiales tout en maintenant une tension de blocage de plus de 1,2 kV," expliquent Oka et ses collègues dans leur rapport d’étude.
Ils utilisent également des découpes de porte de forme hexagonale afin d’augmenter la largeur de la porte par unité de surface tout en réduisant la résistance spécifique. "Cela a conduit à l’excellente performance du MOSFET GaN vertical de classe 1,2 kV avec une résistance spécifique de moins de 2 mOhms par cm2," concluent-ils.
jsap-bulletin.jsap.or.jp/en/
dx.doi.org/10.7567/APEX.8.054101
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