Conception de diodes Schottky sur 3C- SiC épitaxié sur silicium

Realization of schottky diodes on 3C-SiC : grown on silicon

• Auteur / Autrice : Anne-Elisabeth Bazin
• Direction : Daniel Alquier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Electronique
• Date : Soutenance le 28/05/2009
• Etablissement(s) : Tours
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Santé, sciences, technologies (Tours)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Laboratoire de microélectronique de puissance (Tours)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : École polytechnique universitaire (Tours)
• Jury : Président / Présidente : Konstantinos Zekentes
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Michel Pons, Jean-François Michaud, Emmanuel Collard, Marcin Zielinski, Sylvie Contreras, Dominique Planson

Mots clés

Mots clés contrôlés

Silicium

Silicium -- Substrats

Épitaxie

Diodes à barrière de Schottky

Mots clés libres

3c-sic

Résumé

Ce travail de thèse est consacré à la réalisation d’une diode Schottky de puissance sur 3C-SiC épitaxié sur silicium. La majeure partie de ce travail a donc consisté à étudier la réalisation du contact ohmique. Pour cela, plusieurs métaux ont été étudiés et caractérisés électriquement à l’aide de motifs TLM. Parmi ces métaux, l’empilement Ti-Ni a montré de bons résultats de résistance spécifique de contact (autour de 10-5 O.cm²) à la fois sur des couches dopées in situ et implantées (azote ou phosphore). Cette étude électrique a été complétée par une analyse physique des couches. La réalisation du contact Schottky a également été étudiée. L’utilisation de platine pour l’anode a permis d’obtenir une hauteur de barrière et un facteur d’idéalité respectivement de 0,56 eV et de 1,24 à partir d’une structure verticale. Enfin, ces résultats nous ont permis de proposer une nouvelle structure latérale dans laquelle nous pourrons intégrer les étapes définies tout au long de ce travail.

This study was dedicated to the achievement of a power Schottky diode to 3C-SiC grown on silicon. A major part of this work has consisted in studying the achievement of ohmic contacts. To do that, several metal have been studied and electrically characterized using TLM patterns. Among these metals, the Ti-Ni stacking has shown good results of specific contact resistance (around 10-5 O.cm²) both on in situ highly doped samples and implanted samples (with nitrogen or phosphorus). This electrical study has been completed with physical characterization of the 3C-SiC. Schottky contacts have then been studied. The use of platinum to make the anode in a vertical structure has shown the best result with a barrier height of 0.56 eV and an ideality factor of 1.24. Finally, these results allowed us to propose a new lateral Schottky diode structure in which we will integrate the different steps defined in this work.