Функціональна надійність середньої напруги GaN HEMT в умовах цільового електричного напруження та
Комутатор HEMT GaN з'являється як перспективний компонент з великим зазором для отримання ультракомпактних (> 30 кВт/літр) і дуже високих коефіцієнтів корисної дії (> 98%) перетворювачів потужності, високо цінуваних в аеронавтиці, космосі та на борту систем. Його робота, заснована на контролі двовимірного газу в бічній структурі з дуже низькою паразитарною ємністю, дає змогу зрозуміти, що він є компонентом, що розривається стосовно попередніх поколінь електронних силових компонентів. Однак його поведінка щодо електричних перевантажень залишається невідомою, а його витривалість до посилених повторюваних режимів ще менше. Напруження в компонентах GaN посилюються внутрішньою стійкістю напівпровідникового матеріалу (критичне електричне поле, висока температура деградації), зокрема, передаючи електротеплові напруження, які в десять разів перевищують сусідні матеріали (діелектрики тощо), порівняно з технологією кремнію. . Отже, механізми фізичної деградації, специфічні для HEMT GaN, а також пов'язані з ними електричні сигнатури тепер повинні бути встановлені і зрозумілі.
Загалом, дослідження надійності силових компонентів засновані на випробуваннях на витривалість у (дуже) великій кількості та в умовах помірного перевантаження, що охоплює (дуже) тривалий час спостереження та використовує статистичне моделювання. Цей тип тестування зазвичай підтримується виробниками на основі стандартизованих протоколів. З іншого боку, дослідження електричної стійкості в екстремальних умовах короткого замикання або перенапруги дозволяють отримати досить швидко і з кількома компонентами, граничні режими відмов та електричні сигнатури, пов'язані з (дуже) сильними імпульсними потужностями. Однак це специфічні інтенсивні напруження (випадкові режими), які дають змогу відобразити поведінку лише на межі компонента, проте не будучи впевненим, що активують ті самі механізми кумулятивного пошкодження, як компонент, який може проявлятись у звичайній ситуації використання.
На практичному рівні робота зможе націлити основні конструкції та технологічні варіанти HEMT p-GaN та MIS-GaN на низьку та середню напруги (поперечні, менше 100 В до 650 В та, якщо можливо, вертикальні високовольтні 1200 В) при жорсткому перемиканні, як при плавному перемиканні (переважно ЗВС).
Дипломна робота повністю відбуватиметься в Тулузі на трьох ділянках: Лаплас (адаптація/розробка випробувальних стендів для функціонального напруження), LAAS-CNRS (точні електричні характеристики), Thales-CNES (конкретні випробування та нав'язливі фізико-оптичні характеристики).
Профіль шуканого докторанта: підготовка магістрів або інженерних шкіл, інженерно-електрична спеціальність (опція силової електроніки буде оцінена) або електроніка - мікроелектроніка (опція силових компонентів оцінена). (Дуже) яскраво виражений смак до силових експериментів та поводження зі спеціалізованими інструментами в лабораторних умовах або на платформі, фізики та тонкої технології силових компонентів.
Процедури подання заявки: Повна та детальна резюме, контактні дані освітніх та дослідницьких референтів, рекомендаційні листи, супровідний лист, засвідчені стенограми L3, M1 та M2 (див. Нижче).