Vers un contact de base haute performance pour le transistor HBT InP pour l'application 6G

Development of a High-Performance Base Contact for InP-HBT Transistors

• Auteur / Autrice : Ali Ahmad
• Direction : Bernard Pelissier
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Nano électronique et Nano technologies
• Date : Inscription en doctorat le 03/11/2025
• Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : CEA LETI - Laboratoire d'électronique et de technologie de l'information

Mots clés

Mots clés libres

Métallization

Transistors Bipolaire

Résistivité de contact

Préparation de surface

Antimonure III-V

Dépot PVD

Metallization

Bipolar Transistor

Contact resisitivity

Surface preparation

III-V antimonide

PVD deposition

Résumé

Les technologies basées sur l'InP ont démontré une fréquence de coupure élevée, en particulier pour les HBT. L'objectif est de minimiser autant que possible la résistivité de contact afin d'assurer le bon fonctionnement du dispositif aux fréquences millimétriques et submillimétriques. Une faible résistivité de contact permet de réduire les pertes ohmiques et d'améliorer significativement les performances haute fréquence du dispositif. C'est dans cette optique que nous étudions différents traitements in situ au plasma d'argon (Ar) et d'hélium (He), permettant de désoxyder la surface de notre matériau GaAsSb. Ces traitements sont suivis par la réalisation des contacts, avec un choix rigoureux des empilements métalliques pour les contacts mesas avant la mesure électrique. Les expériences seront menées en salle blanche, notamment sur les paillasses de chimie, de lithographie, ainsi que sur divers équipements spécialisés. Les échantillons pourront être caractérisés par des analyses in situ en XPS, AFM, ellipsométrie, ToF-SIMS et DRX.

InP-based technologies have demonstrated high cutoff frequencies, particularly for heterojunction bipolar transistors (HBTs). The primary objective is to minimize contact resistivity as much as possible to ensure proper device operation at millimeter and submillimeter wave frequencies. Low contact resistivity reduces ohmic losses and significantly enhances the high-frequency performance of the device. With this goal in mind, we investigate various in-situ plasma treatments using argon (Ar) and helium (He) to remove surface oxides from our GaAsSb material. These treatments are followed by the formation of metal contacts, with careful selection of contact layer stacks for the mesa structures prior to electrical measurements. All experiments will be conducted in a cleanroom environment, including work on chemical benches, photolithography stations, and other dedicated equipment. The samples will be characterized using in-situ X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS), Atomic Force Microscopy (AFM), ellipsometry, Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry (ToF-SIMS), and X-ray Diffraction (XRD).