Ndembi IGNOUMBA-IGNOUMBA a soutenu sa thèse le 03/07/2026.
Lieu : Amphi Bassi de l’INSA de Lyon à Villeurbanne
Croissance et caractérisation de couches GaN épitaxiées sur substrats saphir, silicium et GaN
Jury :
Rapporteurs :
M. Bertrand BOUDART, Professeur, GREYC Université de Caen Normandie
M. David EON, Maître de conférences, Grenoble INP - UGA Université de Grenoble
Examinateur :
Mme Sandrine JUILLAGUET, Maître de conférences, L2C Université de Montpellier
M. Mohammed ZAKNOUNE, Directeur de recherche, IEMN CNRS Villeneuve d’Asq
Encadrement :
M. Dominique PLANSON, Professeur des Universités, Ampère INSA Lyon, directeur de thèse
Mme Camille SONNEVILLE, Maître de Conférences, Ampère INSA Lyon, co-directrice de thèse
M. Yvon CORDIER, Directeur de recherche, CRHEA Université Côte d’Azur, co-encadrant
Résumé :
Cette thèse porte sur l’optimisation des paramètres de croissance et la caractérisation physico-électrique d’épitaxies épaisses de GaN destinées aux composants de puissance verticaux, dans le cadre du projet VERTIGO. L’étude combine des caractérisations physiques, notamment par XRD, AFM, MEB, SIMS et spectroscopie Raman, avec des mesures électriques réalisées sur des diodes Schottky semi-verticales. Les résultats montrent que la qualité des couches GaN dépend fortement de la densité et de la nature des défauts cristallins, de la distribution du dopage et de l’état de contrainte. Ces paramètres influencent directement les performances électriques, en particulier la hauteur de barrière, le facteur d’idéalité, la résistance spécifique, les courants de fuite et la tension de claquage. Il est également montré que les tensions de claquage mesurées sont principalement limitées par les effets de bord des diodes, plutôt que par les propriétés intrinsèques des épitaxies. Enfin, une méthodologie basée sur la spectroscopie micro-Raman est proposée afin d’analyser la contrainte et le dopage dans les couches faiblement dopées, indépendamment du substrat, permettant ainsi de comparer les épitaxies GaN/saphir, GaN/Si et GaN/GaN.
Mots-clés :
GaN-sur-Saphir, MOCVD, Micro-Raman, Diode Schottky, Electronique de puissance