Brevet FR3074359A1 — publié le 20190531

COMPOSANT ELECTRONIQUE A HETEROJONCTION MUNI D'UNE COUCHE BARRIERE ENTERREE AMELIOREE L'invention concerne les composants électroniques à hétérojonction munis 5 d'une couche barrière enterrée les séparant de leur substrat, et en particulier les composants à haute mobilité électronique munis d'une telle couche barrière enterrée. De nombreuses applications électroniques nécessitent dorénavant une amélioration de performances surtout dans l'électronique embarquée à 10 destination de l'automobile et des transports terrestres, dans l'aéronautique, dans les systèmes médicaux ou dans des solutions domotiques par exemple. Ces applications nécessitent pour la plupart des commutateurs pour forte puissance fonctionnant dans des gammes de fréquences fréquemment supérieures au megahertz. 15 Une alternative pour des commutateurs de puissance, notamment à hautes fréquences, est l'utilisation de transistors à effet de champ à hétérostructure, et en particulier les transistors à effet de champ à haute mobilité d'électrons. Un transistor à haute mobilité d'électrons inclut la superposition de deux 20 couches semi-conductrices ayant des bandes interdites différentes qui forment un puit quantique à leur interface. Des électrons sont confinés dans ce puits quantique pour former un gaz bidimensionnel d'électrons. Pour des raisons de tenue en haute tension et en température, ces transistors sont choisis de façon à présenter une large bande d'énergie interdite. 25 Parmi les transistors HEMT à large bande d'énergie interdite, les transistors à base de nitrure de gallium sont très prometteurs. Leur largeur de bande d'énergie interdite induit un champ électrique critique plus élevé comparé aux matériaux classiques de l'électronique, une vitesse de saturation élevée des porteurs et de bonnes stabilités thermique et chimique. Le champ de claquage du 30 nitrure de gallium peut ainsi être supérieur à 2x106 V/cm, ce qui permet aisément de réaliser des transistors compacts avec des tensions de claquage supérieures à 600 V. Avec un transistor à conduction latérale, la tension de claquage grille/drain peut aisément être contrôlée par une distance appropriée entre grille et drain. De plus, de tels transistors permettent de très grandes densités de 35 courant du fait de la très grande mobilité électronique et de la forte densité électronique dans le gaz d'électrons d'interface. De tels transistors sont sujets au phénomène d'effondrement de courant. Ce phénomène dégrade les performances du transistor suite à une surtension. La dégradation peut se caractériser par une augmentation de la résistance à l'état 40 passant ou par un décalage de la tension de seuil du transistor. Le phénomène ICG011180 FR Depot Texte.docx 2 d'effondrement est dû au piégeage de porteurs sous un champ électrique, qui peut intervenir pour différentes énergies et en différents endroits du transistor. En particulier, de tels transistors ont tendance à piéger des électrons dans les couches profondes, telles que la couche tampon. De tels électrons piégés agissent comme des grilles parasites par leur effet électrostatique. Ces grilles parasites non contrôlées participent à la déplétion de la couche de gaz d'électrons et dégradent donc ses performances. Une solution connue pour réduire le phénomène du piégeage des électrons consiste à insérer une couche barrière enterrée entre les couches formant l'hétérojonction et le substrat ou la couche tampon du transistor. Le document publié par Yu et al intitulé Improvement of breakdown characteristics in AlGaN/GaN/ AlxGaN HEMT based on a grading AlxGai_xN buffer layer' dans la revue Physica Status Solidi A 207, No. 11, 2593-2596 / DOI 10.1002/pssa.201026270, décrit un transistor à hétérojonction à conduction horizontale. Le transistor comprend un empilement d'une couche de GaN et d'une couche d'AIN et d'AlGaN, à l'interface desquels une couche de gaz d'électrons est formée. Une couche barrière enterrée en AlxGaN est formée sous la couche de GaN. Cette couche barrière enterrée sépare ainsi la couche de GaN d'une couche tampon en AIN. Une telle couche barrière enterrée forme une barrière de potentiel au niveau de la bande de conduction, sous le puits quantique contenant le gaz d'électrons. Ainsi, pour un électron présent dans la couche de gaz d'électrons, une barrière de potentiel de plus de 3eV est formée, limitant ainsi leur injection vers des couches plus profondes. Une telle structure permet à la fois d'augmenter le confinement des porteurs dans le puit quantique et ainsi permettre un seuil accru, de réduire leur injection vers les couches profondes et ainsi réduire l'effet d'effondrement de courant, et permet en outre d'augmenter la tension de claquage du transistor. Une telle couche barrière enterrée peut cependant, de par sa conception ou son dopage piéger des porteurs et participer à l'appauvrissement du puit 30 quantique. L'invention vise à résoudre un ou plusieurs de ces inconvénients. L'invention porte ainsi sur un composant électronique, comprenant : -un substrat ; -un empilement de deux couches de matériaux semi-conducteurs différents, 35 configurées pour former une couche de gaz d'électrons au niveau ou à proximité de leur interface ; -une barrière enterrée formant une séparation entre le substrat et ledit empilement ; -la barrière enterrée comprend : ICG011180 FR Depot Texte.docx 3 -une première couche d'un alliage ternaire de matériau semi-conducteur de type III-N, présentant une concentration croissante d'une des espèces chimiques de l'alliage ternaire de la première couche en se rapprochant du substrat ; 5 -une deuxième couche d'un alliage ternaire de matériau semi-conducteur de type III-N, formée sous la première couche et présentant une concentration décroissante d'une des espèces chimiques de l'alliage ternaire de la première couche en se rapprochant du substrat. L'invention porte également sur les variantes suivantes. L'homme du 10 métier comprendra que chacune des caractéristiques des variantes suivantes peut être combinée indépendamment aux caractéristiques ci-dessus, sans pour autant constituer une généralisation intermédiaire. Selon une variante, ladite première couche présente une concentration moyenne au plus égale à 5% de son espèce chimique présentant une 15 concentration croissante et ladite deuxième couche présente une concentration moyenne au plus égale à 5% de son espèce chimique présentant une concentration décroissante. Selon une autre variante, l'espèce chimique présentant une concentration croissante dans la première couche est de l'aluminium, et l'espèce chimique 20 présentant une concentration décroissante dans la deuxième couche est de l'aluminium. Selon encore une variante, la concentration minimale en aluminium dans la première couche est au plus de 1 % et dans lequel la concentration maximale en aluminium dans la première couche est au moins égale à 2 %. 25 Selon encore une autre variante, la concentration maximale en aluminium dans la première couche est au plus de 5 %. Selon une variante, lesdites première et deuxième couches sont en AlGaN. Selon encore une variante, le produit de la concentration maximale en 30 aluminium de la première couche par son épaisseur est compris entre 1 * 10-9 et 3 * 10-9. Selon une autre variante, les premières et deuxièmes couches sont de type non intentionnellement dopé. Selon une autre variante, la barrière enterrée est positionnée à une 35 distance inférieure à 100 nm de l'interface entre les deux couches de matériaux semi-conducteurs formant la couche de gaz électrons. Selon encore une autre variante, la barrière enterrée présente une épaisseur au moins égale à 100nm. Selon une variante, la barrière enterrée présente une alternance de 40 plusieurs premières et deuxièmes couches. ICG011180 FR Depot Texte.docx 4 Selon encore une variante, lesdites premières et deuxièmes couches présentent chacune une épaisseur au plus égale à 60nm. Selon une autre variante, lesdites première et deuxième couches sont suffisamment fines pour ne pas accumuler d'électrons dans la barrière enterrée. 5 Selon encore une autre variante, ladite barrière enterrée est en contact avec l'empilement des deux couches de matériaux semi-conducteurs formant la couche de gaz électrons. Selon une variante, le composant électronique comprend en outre une couche de matériau semi-conducteur à dopage de type P disposée entre la 10 barrière enterrée et le substrat. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : 15 -la figure 1 est une vue en coupe schématique d'un empilement de couches de matériaux semi-conducteur pour former un composant électronique muni d'une couche barrière selon un premier mode de réalisation ; -la figure 2 est un diagramme représentant la concentration d'un composant chimique dans l'épaisseur d'une couche barrière selon une première 20 variante ; -la figure 3 est un diagramme représentant la concentration d'un composant chimique dans l'épaisseur d'une couche barrière selon une deuxième variante ; -la figure 4 est une vue en coupe schématique d'un empilement de couches 25 de matériaux semi-conducteur pour former un composant électronique muni d'une couche barrière selon un deuxième mode de réalisation ; -la figure 5 est un diagramme illustrant différentes concentrations d'un composant chimique dans les couches d'alliage de la barrière enterrée pour différentes configurations, en fonction de la profondeur ; -la figure 6 est un diagramme illustrant les énergies des bandes de valence et de conduction pour les différentes configurations de la figure 5, en fonction de la profondeur ; -la figure 7 est un diagramme illustrant le logarithme décimal de la concentration en électrons pour les différentes configurations de la figure 5, en 35 fonction de la profondeur ; -la figure 8 est un diagramme illustrant les énergies des bandes de valence et de conduction pour d'autres configurations, en fonction de la profondeur ; -la figure 9 est un diagramme illustrant le logarithme décimal de la concentration en électrons pour les configurations de la figure 8, en fonction de la 40 profondeur ; ICG011180 FR Depot Texte.docx 5 -la figure 10 est une vue en coupe schématique d'une application du premier mode de réalisation à un transistor à effet de champ à haute mobilité électronique de type normalement ouvert. 5 La figure 1 est une vue en coupe schématique d'un empilement 1 de couches de matériaux semi-conducteurs pour former un composant électronique muni d'une couche barrière selon un premier mode de réalisation. L'empilement 1 de matériaux semi-conducteurs comporte de bas en haut : un substrat 10, éventuellement une ou plusieurs couches de nucléation 11, 10 éventuellement une ou plusieurs couches de transition 12, une couche semiconductrice tampon 13, une barrière enterrée 2, une couche de canal 14 en matériau semi-conducteur, éventuellement une couche d'adaptation 15, et une couche supérieure 16 en matériau semi-conducteur. Les couches en matériau semi-conducteur 14 et 16 sont superposées de 15 façon connue en soi pour former une couche de gaz d'électrons 17 à l'interface ou à proximité de l'interface entre ces couches 14 et 16. Le substrat 10 peut être un isolant ou un semiconducteur de type silicium intrinsèque ou dopé. Le substrat 10 pourra par exemple être de type silicium à 20 orientation de maille (111). Le substrat 10 peut également être du carbure de silicium, ou du saphir. Le substrat 10 peut présenter une épaisseur de l'ordre de 650 pm, typiquement comprise entre 500 pm et 2mm. La couche de nucléation 11 est typiquement formée en matériau semiconducteur, par exemple de type III-N, par exemple en AIN, afin de permettre une 25 épitaxie ultérieure d'un matériau semi-conducteur de type III-N au-dessus du substrat 10. La couche de transition 12 déposée de façon connue en soi sur la couche de nucléation 11 sert d'intermédiaire entre l'AIN vers un autre matériau semiconducteur de type III-N. La couche de transition 12 permet notamment une 30 adaptation de maille entre l'AIN de la couche 11 et la couche 13 (typiquement en GaN). Une telle adaptation de maille permet de gérer les contraintes mécaniques dans les couches. La couche (ou les couches) de transition 12 peut typiquement être en alliage ternaire de nitrure d'aluminium tel qu'un alliage d'AlGaN. La couche tampon 13 présente typiquement une épaisseur comprise entre 35 100nm et 5pm, typiquement de 1pm. Une telle couche est par exemple une couche en GaN de type non intentionnellement dopé, ou présentant un dopage au Carbone la rendant davantage isolante. La couche en matériau semi-conducteur 14 (par exemple de type III-V, par 40 exemple en nitrure d'élément III, typiquement du GaN) présente par exemple une ICG011180 FR Depot Texte.docx 6 épaisseur comprise entre 30 et 500nm, par exemple de 100nm. La couche d'adaptation 15 est typiquement réalisée en AIN, avec par exemple une épaisseur typiquement comprise entre 0,5nm et 1,5nm. La couche en matériau semi-conducteur 16 est en un autre matériau que 5 celui de la couche 14 (par exemple de type III-V, par exemple en nitrure ternaire d'élément III, typiquement du AlGaN ou de l'InAIN) et présente par exemple une épaisseur comprise entre 10 et 40nm, par exemple de 25nm. Le matériau de la couche 16 est choisi pour présenter une bande interdite supérieure à celle du GaN 10 Dans les exemples, les couches sont déposées par épitaxie avec une orientation Ga-face. La barrière enterrée 2 comprend une alternance: -de couches 21, 23 et 25 de matériaux semi-conducteurs en alliage ternaire 15 de type III-N présentant une concentration croissante (avec la profondeur) d'un des composants de l'alliage en se rapprochant du substrat 10 ou autrement dit une concentration croissante dans la profondeur de la couche ; -de couches 22, 24 et 26 de matériaux semi-conducteurs en alliage ternaire de type III-N présentant une concentration décroissante (avec la profondeur) d'un 20 des composants de l'alliage en se rapprochant du substrat 10 ou autrement dit une concentration décroissante dans la profondeur de la couche. Les couches 21 à 26 sont par exemple en AlGaN, mais on peut également envisager d'autres matériaux tels que l'InAIN ou encore l'InAlGaN. Dans l'exemple illustré, on utilise une alternance de trois couches à concentration 25 croissante d'un des composants de l'alliage, et de trois couches à concentration décroissante d'un des composants de l'alliage. Un nombre différent de telles couches dans la barrière enterrée 2 peut bien entendu être utilisé. Les liaisons chimiques des matériaux III-N forment des dipôles en raison du décalage des barycentres des charges positives et négatives de la liaison. 30 Alors que ces dipôles se neutralisent deux à deux dans le volume d'une couche de matériau III-N de composition homogène, selon l'invention, on génère des charges volumiques de polarisation du fait de la variation continue de la composition dans la barrière enterrée 2. Avec l'alternance de couches de matériaux semi-conducteurs d'alliages III- N ternaires ayant une concentration d'un des matériaux de l'alliage croissante/décroissante, on réalise un réseau dont les couches accumulent respectivement des charges de polarisation en volume, négatives et positives respectivement. On forme ainsi un réseau de jonctions pouvant être qualifiées de p-n tête-bêches, sans dopage extrinsèque. Ce réseau de jonctions p-n a une tendance à bloquer les électrons indépendamment du sens de polarisation. Du ICG011180 FR Depot Texte.docx 7 fait de l'absence de besoin de dopage extrinsèque, il n'est pas nécessaire de gérer des profils de dopages, on ne risque aucune contamination extrinsèque des couches actives pour le composant électronique, et on évite une conduction latérale parasite car la barrière enterrée est déplétée. L'idée est donc de réaliser 5 un réseau de jonctions formant des barrières de potentiel dont la hauteur est réglable avec le gradient de composition, le tout pouvant être dimensionné pour éviter toute accumulation de porteurs dans le réseau, notamment d'électrons. Par exemple, avec un cristal III-N de type Ga-face et avec une orientation satisfaisante de gradients d'Al dans des couches 21 à 26 en AlxGai_xN, on peut 10 réaliser un tel réseau de jonctions p-n tête-bêches. Une telle barrière enterrée 2 présente de préférence une épaisseur au moins égale à 100nm, avantageusement au moins égale à 200nm, rendant l'injection et le piégeage de porteurs majoritaires dans les couches profondes (par exemple la couche tampon 13) plus difficile. 15 La barrière 2 est avantageusement directement accolée contre la face inférieure de la couche 14. Avec une telle configuration de barrière enterrée 2, celle-ci présente une barrière de potentiel élevée sous la couche de gaz d'électrons 17, pour réduire le 20 phénomène d'effondrement de courant dont une des composantes provient d'électrons injectés dans les couches profondes (avec par exemple une barrière de potentiel supérieure à 1eV). Par ailleurs, une telle barrière enterrée 2 peut être intégralement déplétée afin d'éviter toute conduction latérale parasite sous la couche de gaz d'électrons 17. La barrière de potentiel peut être maintenue à un 25 niveau relativement élevé (par exemple au plus de 2 eV), sans pour autant que la barrière enterrée 2 n'induise une déplétion excessive de la couche de gaz d'électrons 17. En particulier, même avec une couche 14 d'épaisseur réduite (typiquement au plus de 50nm), le confinement de la couche de gaz d'électrons 17 est amélioré et la déplétion dans la couche de canal 14 due à cette barrière 2 30 est particulièrement réduite. En particulier, une telle barrière enterrée 2 s'avère particulièrement avantageuse avec une couche tampon 13 en GaN dopée au Carbone, ayant une tendance à piéger des électrons. On peut par exemple moduler la concentration en Aluminium dans les différentes couches de la barrière enterrée 2. En particulier, selon une variante, 35 la concentration en Aluminium peut connaître une alternance de couches présentant une concentration en Aluminium avec une croissance linéaire dans l'épaisseur et de couches présentant une concentration en Aluminium avec une décroissance linéaire dans l'épaisseur, comme illustré dans le diagramme de la figure 2. ICG011180 FR Depot Texte.docx 8 Dans une autre variante, la concentration en Aluminium peut connaître une alternance de couches présentant une concentration en Aluminium avec une croissance en escalier dans l'épaisseur et de couches présentant une concentration en Aluminium avec une décroissance en escalier dans l'épaisseur, 5 comme illustré dans le diagramme de la figure 3. Différentes configurations de couches de la barrière enterrée 2 seront détaillées par la suite. La figure 4 est une vue en coupe schématique d'un empilement 1 de 10 couches de matériaux semi-conducteurs pour former un composant électronique muni d'une couche barrière selon un deuxième mode de réalisation. L'empilement 1 du deuxième mode de réalisation présente la même configuration que l'empilement du premier mode de réalisation, et ne diffère de celui-ci que par la présence d'une couche 18 de matériau semi-conducteur dopé 15 P, interposée entre la couche tampon 13 et la barrière enterrée 2. La couche 18 est ici en GaN dopé P. La couche 18 peut par exemple présenter un dopage de type P avec une concentration d'accepteurs comprise entre 51 016 cm-3 et 5 *1017 cm-3, par exemple de 1017 cm-3. Le dopage de type P pourra être réalisé avec du Magnésium. 20 La couche 18 peut par exemple présenter une épaisseur comprise entre 50 et 250nm, par exemple de 200nm. Une telle configuration permet de créer une barrière de potentiel supplémentaire sous la barrière enterrée 2, et permet également de favoriser la déplétion totale d'électrons dans la barrière enterrée 2. Plus l'épaisseur de la 25 couche 18 est élevée, plus la barrière de potentiel apportée par celle-ci est élevée. Une telle couche 18 peut également être utilisée pour compenser les électrons qui pourraient être accumulés au fond de la couche tampon 13. L'influence de différents paramètres sur le fonctionnement de la barrière 30 enterrée 2 va être étudiée. Des simulations ont ainsi été effectuées avec différentes configurations du deuxième mode de réalisation. La couche 14 est ici en GaN, la couche 16 en AlGaN, et les couches 21 à 26 sont en AlGaN. La figure 5 est un diagramme illustrant différentes concentrations d'un composant chimique dans les couches d'alliage de la barrière enterrée pour 35 différentes configurations, en fonction de la profondeur. La figure 6 est un diagramme illustrant les énergies des bandes de valence et de conduction en fonction de la profondeur, pour les différentes configurations de la figure 5. La figure 7 est un diagramme illustrant la concentration en électrons en fonction de la profondeur, pour les différentes configurations de la figure 5. ICG011180 FR Depot Texte.docx 9 La profondeur nulle sur les diagrammes correspond à la face supérieure de la couche 14 de GaN. Cette couche 14 présente ici une épaisseur de 100nm pour les différentes configurations. Les courbes en trait plein correspondent à une configuration de l'état de la 5 technique, avec une barrière enterrée constituée d'une couche d'AlGaN présentant une concentration homogène de 2,5% sur toute son épaisseur (300nm). Les courbes en tirets-points correspondent à une configuration avec des couches 21, 23 et 25 dont la concentration en aluminium croît de façon linéaire 10 entre 0 et 2,5% dans leur épaisseur, lorsqu'on se rapproche du substrat 10, et avec des couches 22, 24 et 26 dont la concentration en aluminium décroît de façon linéaire entre 2,5% et 0% dans leur épaisseur, lorsqu'on se rapproche du substrat 10. Les courbes en pointillés correspondent à une configuration avec des 15 couches 21, 23 et 25 dont la concentration en aluminium croît de façon linéaire entre 0 et 5% dans leur épaisseur, lorsqu'on se rapproche du substrat 10, et avec des couches 22, 24 et 26 dont la concentration en aluminium décroît de façon linéaire entre 5% et 0% dans leur épaisseur, lorsqu'on se rapproche du substrat 10. 20 Les courbes en trait discontinu correspondent à une configuration avec des couches 21, 23 et 25 dont la concentration en aluminium croît de façon linéaire entre 0 et 10% dans leur épaisseur, lorsqu'on se rapproche du substrat 10, et avec des couches 22, 24 et 26 dont la concentration en aluminium décroît de façon linéaire entre 10% et 0% dans leur épaisseur, lorsqu'on se rapproche du 25 substrat 10. Dans les différentes configurations selon l'invention, les couches 21 à 26 présentent des épaisseurs respectives de 50nm. Comme illustré à la figure 6, les différentes configurations selon l'invention 30 permettent de disposer d'une énergie de bande de conduction relativement élevée, avec notamment une barrière de potentiel au moins égale à 2 eV au niveau de la partie supérieure de la barrière enterrée. La configuration illustrée en tirets-points permet notamment de disposer d'une valeur de barrière de potentiel d'environ 2eV, au niveau de la partie supérieure de la barrière enterrée. Une telle 35 configuration permet également de maintenir une valeur de barrière de potentiel relativement élevée sur toute l'épaisseur de la barrière enterrée, ce qui favorise sa déplétion complète d'électrons. Ainsi, on peut soit garder une concentration moyenne élevée du matériau de l'alliage choisi (ici l'Aluminium) pour maximiser la barrière de potentiel, soit réduire la concentration moyenne de ce matériau pour 40 maintenir le niveau de la barrière de potentiel, tout en favorisant une croissance ICG011180 FR Depot Texte.docx 10 par épitaxie des couches de la barrière enterrée : une plus faible concentration du matériau choisi permet de réduire les contraintes mécaniques liées aux différences de paramètres de maille de l'alliage ternaire présentant une composition variable. 5 Comme illustré à la figure 7, les différentes configurations permettent de conserver une grande concentration d'électrons dans la couche de gaz d'électrons 17. La barrière enterrée selon l'invention perturbe ainsi peu la couche de gaz d'électrons 17. Par ailleurs, seule la configuration selon l'invention 10 correspondant à la courbe en trait discontinu fait apparaître une concentration notable d'électrons dans la barrière enterrée. Pour les autres configurations selon l'invention, la concentration d'électrons dans la barrière enterrée est très réduite, voire la barrière enterrée est intégralement déplétée. Avantageusement, la concentration minimale en Aluminium dans les couches 21 à 26 est au plus égale 15 à 1%. Avantageusement, la concentration maximale en Aluminium dans les couches 21 à 26 est au moins égale à 2%, et de préférence au plus égale à 10%, avantageusement au plus de 5%. Avantageusement, le produit de la concentration maximale en Aluminium d'une des couches 21 à 26 par son épaisseur est compris entre 1 * 10-9 et 20 3 * 10-9. Une telle gamme favorise une déplétion complète de la barrière enterrée 2. Avantageusement, les couches 21 à 26 présentent chacune une épaisseur au plus de 60nm, de préférence de 50nm. 25 La figure 8 est un diagramme illustrant les énergies des bandes de valence et de conduction en fonction de la profondeur, pour une autre configuration selon l'invention. La figure 9 est un diagramme illustrant la concentration en électrons en fonction de la profondeur, pour la configuration selon l'invention de la figure 8. La courbe en trait plein correspond à une configuration de référence de l'état de 30 la technique, avec une barrière enterrée en AlGaN présentant une concentration homogène en Aluminium de 5%. La courbe en trait discontinu correspond à une configuration avec des couches 21 à 26 présentant des concentrations en Aluminium variant entre 0 et 10%, avec une concentration moyenne de 5%. La courbe en pointillés correspond à une configuration avec des couches 21 à 26 35 présentant des concentrations en Aluminium variant entre 0 et 5%, avec une concentration moyenne de 2,5%. La profondeur nulle sur les diagrammes correspond à la face supérieure de la couche 14 de GaN. Par rapport aux configurations de la figure 5, la couche 14 présente ici une épaisseur de 50nm. La couche 14 est donc moins épaisse 40 que pour les configurations de la figure 5. La barrière enterrée pour les deux ICG011180 FR Depot Texte.docx 11 configurations illustrées à la figure 8 présente une épaisseur de 300nm. Du diagramme de la figure 8, on constate que pour une même quantité moyenne d'Aluminium que selon l'état de la technique, une configuration selon l'invention permet de relever le niveau de la barrière de 1,6 eV. On constate également que 5 pour une quantité moyenne moitié moindre que selon l'état de la technique, une configuration selon l'invention permet de maintenir la barrière au même niveau. Du diagramme de la figure 9, on peut déduire que pour une même quantité moyenne d'Aluminium que selon l'état de la technique, une configuration selon l'invention permet de disposer de la même concentration en électrons. On 10 constate également que pour une quantité moyenne moitié moindre que selon l'état de la technique, une configuration selon l'invention permet quasiment d'obtenir une déplétion d'électrons sous la couche de gaz d'électrons 17. Une telle barrière perturbe alors peu la couche de gaz d'électrons 17. 15 Un tel empilement 1 de matériaux semi-conducteurs incluant une barrière enterrée 2 peut être utilisé pour de nombreux types de composants électroniques. Un tel empilement 1 peut notamment être utilisé pour la formation de composants électroniques à conduction horizontale. En référence à la figure 10, on illustre l'application d'un tel empilement 1 pour former un transistor à effet de champ à 20 haute mobilité électronique 3 à conduction horizontale. Le transistor 3 comporte de façon connue en soi des électrodes de conduction 31 et 32 disposées sur la couche semi conductrice 16. L'une de ces électrodes sera désignée comme la source, l'autre électrode sera désignée comme le drain du transistor 3. Une grille de commande 33 est positionnée entre 25 les électrodes de conduction 31 et 32. La grille de commande 33 est ici formée dans un renfoncement traversant la couche 16. Le transistor 3 est donc ici du type normalement ouvert. A l'état passant, la conduction sous la grille 33 est de type MOS, dans la couche 14. La source 31, le drain 32 et la grille de commande 33 sont illustrés uniquement schématiquement, leurs dimensions et leurs structures 30 pouvant différer fortement de l'illustration de la figure 5. L'application de l'invention à un tel transistor 3 permet notamment de décaler sa tension de seuil vers des valeurs positives du fait du confinement accru des électrons de la couche 17. La résistance à l'état passant d'un tel transistor 3 est particulièrement réduite sous la grille, pour un transistor de type normalement 35 ouvert à renfoncement. En effet, la barrière enterrée 2 est proche de la couche de gaz d'électrons 17, ce qui permet de réduire la profondeur du renfoncement de grille. Par ailleurs, on réduit également le désordre statique sous la grille 33 en absence de dopage extrinsèque pouvant contaminer le canal MOS formé à l'état REVENDICATIONS1. Composant électronique (3), comprenant : -un substrat (10) ; -un empilement de deux couches (14,16) de matériaux semi-conducteurs différents, configurées pour former une couche de gaz d'électrons (17) au niveau ou à proximité de leur interface ; -une barrière enterrée (2) formant une séparation entre le substrat (10) et ledit empilement ; Caractérisé en ce que la barrière enterrée (2) comprend : -une première couche (23) d'un alliage ternaire de matériau semi-conducteur de type III-N, présentant une concentration croissante d'une des espèces chimiques de l'alliage ternaire de la première couche en se rapprochant du substrat ; -une deuxième couche (22) d'un alliage ternaire de matériau semi-conducteur de type III-N, formée sous la première couche et présentant une concentration décroissante d'une des espèces chimiques de l'alliage ternaire de la première couche en se rapprochant du substrat. 2. Composant électronique (3) selon la revendication 1, dans lequel ladite première couche présente une concentration moyenne au plus égale à 5% de son espèce chimique présentant une concentration croissante et ladite deuxième couche présente une concentration moyenne au plus égale à 5% de son espèce chimique présentant une concentration décroissante. 3. Composant électronique (3) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'espèce chimique présentant une concentration croissante dans la première couche (23) est de l'aluminium, et dans lequel l'espèce chimique présentant une concentration décroissante dans la deuxième couche (22) est de l'aluminium. 4. Composant électronique (3) selon la revendication 3, dans lequel la concentration minimale en aluminium dans la première couche (23) est au plus de 1 % et dans lequel la concentration maximale en aluminium dans la première couche est au moins égale à 2 %. 5. Composant électronique (3) selon la revendication 3 ou 4, dans lequel la concentration maximale en aluminium dans la première couche (23) est au plus de 5 %. 40 6. Composant électronique (3) selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, dans lequel lesdites première et deuxième couches (23, 22) sont en AlGaN. 35 ICG011180 FR Depot Texte.docx 13 7. Composant électronique (3) selon la revendication 6, dans lequel le produit de la concentration maximale en aluminium de la première couche (23) par son épaisseur est compris entre 1 * 10-9 et 3 *10-9. 5 8. Composant électronique (3) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les premières et deuxièmes couches (23,22) sont de type non intentionnellement dopé. 10 9. Composant électronique (3) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la barrière enterrée (2) est positionnée à une distance inférieure à 100 nm de l'interface entre les deux couches (14,16) de matériaux semi-conducteurs formant la couche de gaz électrons (17). 15 10. Composant électronique (3) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la barrière enterrée (2) présente une épaisseur au moins égale à 100nm. 11. Composant électronique (3) selon l'une quelconque des revendications 20 précédentes, dans lequel la barrière enterrée (2) présente une alternance de plusieurs premières et deuxièmes couches. 12. Composant électronique (3) selon la revendication 10, dans lequel lesdites premières et deuxièmes couches présentent chacune une épaisseur au plus 25 égale à 60nm. 13. Composant électronique (3) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel lesdites première et deuxième couches (23, 22) sont suffisamment fines pour ne pas accumuler d'électrons dans la barrière 30 enterrée. 14. Composant électronique (3) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite barrière enterrée (2) est en contact avec l'empilement des deux couches de matériaux semi-conducteurs formant la couche de gaz électrons (17). 15. Composant électronique (3) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre une couche de matériau semi-conducteur (18) à dopage de type P disposée entre la barrière enterrée (2) et le substrat (10). ICG011180 FR Depot Texte.docx