Description du projet
Imagerie des porteurs, des défauts et du paysage potentiel dans les semi-conducteurs et les dispositifs à base de nitrure III
Le nitrure de gallium (GaN) est un matériau à large bande interdite dont les propriétés uniques offrent de nombreux avantages dans le domaine de l’électronique de puissance et de radiofréquence par rapport aux matériaux semi-conducteurs traditionnels. Bien qu’il ait suscité un intérêt croissant de la part des scientifiques et des industriels, il exige des solutions immédiates à de graves lacunes (en matière de croissance épitaxiale, de technologie de traitement des dispositifs et de fiabilité) pour faire progresser son développement. Ces problèmes sont simultanément liés aux difficultés à appliquer des méthodes de caractérisation standard sensibles aux propriétés chimiques et électroniques, ce qui empêche une meilleure compréhension et un contrôle ultime de la conception. Le projet UNOGAN, financé par l’UE, développera des techniques de microscopie à sonde à balayage permettant d’obtenir des profils locaux de potentiel, de charge et de résistance résolus dans l’espace, afin de mieux comprendre la physique et d’améliorer ainsi les transistors à haute mobilité électronique.
Objectif
UNOGAN aims at developing a fundamental approach for quantitative assessment of polarization-induced 2D carriers (and their type) or junctions at the interface(s) and focuses on unraveling chemical and electronic properties of critical regions, for e.g. recessed surfaces of the gate, which is expected to shed a deeper insight into one of the severe challenges GaN industry is facing. Though successfully applied in narrow-bandgap semiconductors like Si, this SPM based approach currently face challenges of highly resistive wide band gap (Al,Ga)N. In the project, not only identification of the key issues but major improvements and even key instrumental development of E-SPM is proposed for such a rigid system, from which a correlated-analysis of spatially resolved local potential, charge and resistance in combination with computational methodology could be developed. This approach will lead to major advancements in the improvement of III-nitride based high electron mobility transistors (HEMTs) program of IMEC. Over the years, the applicant has gained significant experience in the electrical study of III-nitride materials through scanning probe, defect sensitive spectroscopies and transmission electron microscopies. UNOGAN research will channel this knowledge towards new horizons at the forefront of materials science, building a strong collaboration network involving well-established European laboratories and companies which are leaders in the field. The new skills acquired during the two-year project will serve him to boost his research career, gain independence and place the host institution as an international reference in nanoscale device characterization.
Champ scientifique
Mots‑clés
Programme(s)
Régime de financement
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinateur
3001 Leuven
Belgique