Brevet FR3050869A1 (20171103)
REVENDICATIONS1. Transistor à effet de champ (1) à haute mobilité électronique de type normalement ouvert, caractérisé en ce qu'il comprend : -une superposition d'une première couche de matériau semi-conducteur (15) de type alliage III-V et d'une deuxième couche de matériau semi-conducteur (16) de type alliage III-V de façon à former une couche de gaz d'électrons (17) à l'interface ou à proximité de l'interface entre ces première et deuxième couches; -une tranchée (5) séparant la superposition des première et deuxième couches de matériau semi-conducteur en des premier et deuxième domaines (51,\n<CLM>\1\t; -un élément isolant (34) disposé dans ladite tranchée de façon à isoler électriquement lesdits premier et deuxième domaines; -un élément semi-conducteur (33) à dopage de type P en contact avec la première ou la deuxième couche de matériau semi-conducteur (16) des premier et deuxième domaines (51,52), et s'étendant en continu entre les premier et deuxième domaines sur ledit élément isolant (34) ; -un isolant de grille (32) disposé sur l'élément semi-conducteur (33) ; -une électrode de grille (31) disposée sur l'isolant de grille (32). 20\n<CLM>\1\tTransistor à effet de champ (1) selon la revendication 1, dans lequel l'élément semi-conducteur (33) à dopage de type P est en NiO dopé P.\n<CLM>\1\tTransistor à effet de champ (1) selon la revendication 1, dans lequel l'élément 25 semi-conducteur (33) à dopage de type P est en Polysilicium dopé P.\n<CLM>\1\tTransistor à effet de champ (1) selon la revendication 1, dans lequel l'élément semi-conducteur (33) à dopage de type P est en GaN dopé P. 30\n<CLM>\1\tTransistor à effet de champ (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit élément semi-conducteur (33) à dopage de type P s'étend dans ladite tranchée (5).\n<CLM>\1\tTransistor à effet de champ (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 35 4, dans lequel ledit élément isolant (34) comporte une saillie (341) dépassant verticalement de la tranchée (5), et dans lequel ledit élément semi-conducteur (33) recouvre ladite saillie (341).\n<CLM>\1\tTransistor à effet de champ (1) selon la revendication 6, comprenant en outre 40 une troisième couche de matériau semi-conducteur (14) à dopage de type P, sur laquelle ladite première couche est formée, ladite tranchée (5) s'étendant jusque dans ladite troisième couche de matériau semi-conducteur, dans lequel ICG11049-DD16896VR FR Depot Texte.docx 3050869 23 ladite tranchée (5) présente une profondeur au moins égale à 100 nm et dans lequel ladite première couche de matériau semi-conducteur (15) présente une épaisseur au moins égale à 70 nm. 5\n<CLM>\1\tTransistor à effet de champ (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre une troisième couche de matériau semiconducteur (14) à dopage de type P, sur laquelle ladite première couche est formée, ladite tranchée (5) s'étendant jusque dans ladite troisième couche de matériau semi-conducteur. 10\n<CLM>\1\tTransistor à effet de champ (1) selon les revendications 5 et 8, dans lequel l'élément semi-conducteur (33), l'élément isolant (34) et l'isolant de grille (32) sont suffisamment fins pour que l'application d'une tension de seuil sur l'électrode de grille (31) crée un canal de conduction par inversion dans la 15 troisième couche de matériau semi-conducteur (14) sous ladite tranchée (5).\n<CLM>\1\tTransistor à effet de champ (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la première couche de matériau semi-conducteur (15) est en GaN.\n<CLM>\1\tTransistor à effet de champ (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la deuxième couche de matériau semi-conducteur (16) est en AIGaN.\n<CLM>\1\tTransistor à effet de champ (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant une première électrode de conduction (21) connectée électriquement au gaz d'électrons du premier domaine (51), et comprenant une deuxième électrode de conduction (22) connectée électriquement au gaz d'électrons du deuxième domaine (52).\n<CLM>\1\tTransistor à effet de champ (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit isolant de grille (32) présente une épaisseur au plus égale à 15nm et/ou dans lequel ledit élément semi-conducteur (33) comporte une concentration en dopant de type P au moins égale à 21 017cm-3.\n<CLM>\1\tSystème, comprenant : -un transistor à effet de champ (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes ; -un circuit de commande configuré pour appliquer sélectivement une tension de commande sur ladite électrode de grille (31), l'amplitude de ladite tension de ICG11049-DD16896VR FR Depot Texte.docx 3050869 24 commande générant un canal d'inversion conducteur dans ledit élément semiconducteur (33).\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication d'un transistor à effet de champ à hétérojonction (1), 5 comprenant les étapes de : -fournir une superposition d'une première couche de matériau semi-conducteur (15,\n<CLM>\1\tde type alliage III-V et d'une deuxième couche de matériau semiconducteur (16,\n<CLM>\1\tde type alliage III-V formant une couche de gaz d'électrons (17) ou une couche de gaz de trous (67) à l'interface ou à proximité de l'interface 10 entre ces première et deuxième couches, une tranchée (5) séparant la superposition des première et deuxième couches de matériau semi-conducteur en des premier et deuxième domaines (51, 52), un élément isolant (34) étant disposé dans ladite tranchée (5) de façon à isoler électriquement lesdits premier et deuxième domaines de la superposition ; 15 -former un élément semi-conducteur (33) en contact avec la deuxième couche de matériau semi-conducteur des premier et deuxième domaines (51,\n<CLM>\1\tet s'étendant en continu entre les premier et deuxième domaines sur l'élément isolant, l'élément semi-conducteur (33) présentant un dopage de type P ; -former un isolant de grille (32) sur l'élément semi-conducteur (33) ; 20 -former une électrode de grille (31) sur l'isolant de grille (32) à l'aplomb de l'élément semi-conducteur (33). 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