Développement de briques technologiques pour la réalisation de composants de puissance sur diamant

Lya Fontaine (1) , Karine Isoird (1) , Josiane Tasselli (1) , Alain Cazarré (2) , Patrick Austin (1) , Adrian Laborde (3)

1 LAAS-ISGE - Équipe Intégration de Systèmes de Gestion de l'Énergie
2 LAAS-S4M - Équipe Instrumentation embarquée et systèmes de surveillance intelligents
3 LAAS-TEAM - Service Techniques et Équipements Appliqués à la Microélectronique

The microfabrication of power devices on diamond is based on the removal of various technological locks that remain. The improvement of lithography techniques as well as the development of test patterns (linear and circular TLM) presented in this work will allow the study of ohmic contacts on different diamond substrates and the manufacture of power devices such as P + N junctions. The test patterns developed could be manufactured for the first time on the same sample as the devices, allowing a better understanding of their electrical response. Since n-type contacts are not ohmic, the P + N junctions do not have the expected behavior. While p-type contacts were fabricated on an etched area and therefore a damaged surface, the results show an ohmic behavior, and the measured specific contact resistance is within literature range.

La fabrication de composants de puissance sur diamant repose sur la levée des différents verrous technologiques qui subsistent. L'amélioration des techniques de lithographie ainsi que le développement de motifs de tests (TLM droits et circulaires) présentés dans ces travaux vont permettre l'étude des contacts ohmiques sur différents substrats de diamant et la fabrication de composants de puissance : les jonctions P + N. Les motifs de tests développés ont pu être fabriqués pour la première fois sur le même échantillon que les composants, permettant une meilleure compréhension de leur réponse électrique. Les contacts sur type n n'étant pas ohmiques, les jonctions P + N ne présentent pas les performances attendues. Les contacts de type p sont quant à eux ohmiques malgré leur fabrication sur une zone gravée par plasma et donc endommagée. La résistance spécifique de contact mesurée est dans les normes de la littérature pour les niveaux de dopage étudiés (C1 = 3,6 x 10-4 .cm 2 pour un dopage de 7,5x10 19 cm-3 et C2 = 4,4 x 10-3 .cm 2 un dopage de 3,1x10 19 cm-3).

Mots clés: Microfabrication

Mots clés: Jonction P+N; Composants de puissance; Diamant; Contacts ohmiques

Domaines: Matériaux; Micro et nanotechnologies/Microélectronique

Lya Fontaine, Karine Isoird, Josiane Tasselli, Alain Cazarré, Patrick Austin, et al.. Développement de briques technologiques pour la réalisation de composants de puissance sur diamant. Conférence des Jeunes Chercheurs en Génie Electrique (JCGE 2019), Jun 2019, Oléron, France. ⟨hal-02324807⟩