Equipe EP - Grenoble INP - G2Elab

Farid Medjdoub, chercheur à l'IEMN (Lille), viendra présenter un séminaire ouvert à tous, sur les composants d'électronique de puissance en GaN, et plus particulièrement l'état de l'art de ces nouveaux composants, les potentialités, les applications et les enjeux en lien avec cette thématique de recherche.
La deuxième partie du séminaire sera ouvert aux échanges.

Résumé

Développement de composant GaN sur substrat silicium pour les applications de forte puissance à très haut rendement

Les performances des composants de puissance à base de silicium obtenues en termes d'efficacité énergétique sont aujourd'hui proches des valeurs théoriques. Les progrès constatés apparaissant de plus en plus modestes, il est admis que seule une rupture technologique est à même d'apporter des gains substantiels. En outre, des avancées majeures, en rapport avec les méthodes de traitement et de croissance de couches GaN sur des tranches de silicium, ont été récemment réalisées. L'intérêt du GaN est ici d'améliorer le facteur de mérite (soit le produit de la résistance à l'état passant par la charge de grille), et par conséquent le rendement énergétique des architectures à découpage qui, traditionnellement, utilisent des MOSFET silicium. Cette nouvelle filière de composant offre un rendement plus élevé et une fréquence de commutation jusqu'à 5 MHz. L'usage d'une haute fréquence de découpage se révèle digne d'intérêt dans les applications où les contraintes d'encombrement sont fortes. Et ce dans la mesure où elle autorise la mise en œuvre de condensateurs et d'inductances externes moins volumineux.

Dans cette présentation, le développement de composant de puissance GaN sur substrat de silicium à l'IEMN sera présenté. Des innovations technologiques pouvant brisées la limite en termes de tenue en tension des composants GaN-sur-Si actuels seront décrites. Les moyens mise en œuvre à l'IEMN pour ce projet et notamment la centrale de technologie seront également présentés.

Farid Medjdoub is a CNRS research scientist at IEMN in France. He is affiliated with the Department of Circuit and System. He received his MS and PhD degrees in Electrical Engineering from the University of Lille in France in 2001 and 2004, respectively. In 2005, Farid Medjdoub joined the University of Ulm in Germany as a Research Associate. There, he was leading a successful European project targeting the development of new transistors based on a novel InAlN/GaN heterostructure for high power applications at millimeter wave frequencies. In 2008, he joined IMEC, a world-leading research center in Nano-electronics and Nano-technology as a senior scientist on GaN power devices. He developed innovative normally-off (In)AlN/GaN power transistors for high voltage applications and was supporting the effort on reliability assessment of state-of-the-art L-band GaN-on-Si devices within a European project. His research interests include the design, processing and characterization of new electronic devices based on wide bandgap semiconductors for millimeter-wave power amplification and low noise applications as well as for power generation and conversion. He is author or coauthor of more than 80 scientific papers in international journals and conferences, three book chapter and multiple invited talks and patents. He is also a TPC (Technical Program Committee) member of the IEEE WiPDA (Wide Bandgap Power Devices and Applications) conference.