FR 3115156 A1 20220415 FR 2010357 A 20201009 Transistor à nitrure de gallium La présente description concerne un dispositif de transistor comprenant : une couche de AlGaN (307) s'étendant entre une source (308) et un drain (310) du dispositif ; une couche de canal de GaN (302) s'étendant sous la couche de AlGaN ; un empilement de grille (312) comprenant une couche (316) de nitrure de gallium dopé p (p-GaN) ; et une couche de InGaN dopé p (320) d'au moins 5 nm d'épaisseur placée entre la couche de AlGaN et la couche de nitrure de gallium dopé p (316), la couche de InGaN ayant une longueur (Lpingan) supérieure à une longueur (Lg) de l'empilement de grille. Figure pour l'abrégé : Fig. 3 Transistor à nitrure de gallium La présente description concerne de façon générale le domaine des dispositifs électroniques, et en particulier les transistors à nitrure de gallium. Des transistors à haute mobilité d'électrons (HEMT) à nitrure de gallium (GaN) présentent un intérêt pour des applications haute puissance en raison de leurs champ de claquage élevé, mobilité élevée et bonnes propriétés thermiques. Toutefois, des dispositifs HEMT à GaN sont des dispositifs intrinsèquement normalement passants, ayant une tension de seuil Vth négative en raison de la présence du gaz d'électrons bidimensionnel (2DEG) au niveau de l'interface d'hétéro-structure. Pour des applications de dispositifs de puissance, il est souhaitable d'utiliser des dispositifs normalement bloqués pour des raisons de sécurité et de fiabilité du système. La publication de I. Hwang et al intitulée "p-GaN Gate HEMTs With Tungsten Gate Metal for High Threshold Voltage and Low Gate Current”, IEEE Electron device letters, Vol. 34, No.2, février 2013, propose de remplacer une métallisation de grille d'un dispositif HEMT à GaN par du tungstène, comme cela sera décrit ci-après en relation avec les figures 1 et 2. La reproduit sensiblement la de la publication précédente. Le dispositif HEMT 100 comprend une couche de AlGaN 102 formée sur une couche de GaN 104. Une région de source (S) 106 et une région de drain (D) 108 sont formées sur la couche 102. Un empilement de grille comprend une couche de GaN dopé p (p-GaN) 110 formée sur la couche 102, et une métallisation de grille (GATE) 112 formée sur la couche 110. L'empilement de grille est séparé de la source 106 et du drain 108 par un nitrure (SiN) 114. La est un graphe reproduisant sensiblement la de la publication précédente. Le graphe représente le courant de drain Id et lcourant de grille Ig en fonction d'une tension de grille Vgs, et un graphe à échelle logarithmique est représenté dans l'encart. Les courbes 202 illustrent le courant de drain Id en fonction de la tension de grille Vgs pour le dispositif HEMT de la , ayant une grille constituée de nickel. La tension de seuil Vth est 1,23 V. Les courbes 203 illustrent des courants de grille correspondants. Les courbes 204 illustrent le courant de drain Id en fonction de la tension de grille Vgs pour le dispositif HEMT de la , ayant une grille constituée de tungstène. La tension de seuil Vth a augmenté à 3,03 V. Les courbes 205 illustrent des courants de grille correspondants. Grâce à son faible travail d'extraction, l'utilisation de tungstène en tant que métallisation de grille augmente significativement la tension de seuil du transistor Vth. Toutefois, cela se fait au prix d'une réduction significative du courant de drain Id. Par exemple, comme cela est représenté par une ligne en traits pointillés 206 de la , pour une tension de grille Vgs de 7 V (la valeur la plus élevée couverte par les deux courbes en ), le courant de drain Id dans le cas de la grille à tungstène est inférieur de 50 % de celui du dispositif à nickel comparable. Il existe un besoin dans la technique de proposer un dispositif HEMT ayant une tension de seuil relativement élevée tout en maintenant un courant de drain relativement élevé. Un objectif de modes de réalisation de la présente description est de satisfaire au moins en partie un ou plusieurs besoins de la technique. Selon un aspect, il est prévu un dispositif de transistor comprenant : une couche de AlGaN s'étendant entre une source et un drain du dispositif ; une couche de canal de GaN s'étendant sous la couche de AlGaN ; un empilement de grille comprenant une couche de nitrure de gallium dopé p ; et une couche de InGaN dopé p d'au moins 5 nm d'épaisseur placée entre la couche de AlGaN et la couche de nitrure de gallium dopé p, la couche de InGaN ayant une longueur supérieure à une longueur de l'empilement de grille. Selon un mode de réalisation, la couche de InGaN dopé p a une longueur d'au moins 6 µm. Selon un mode de réalisation, la couche de InGaN dopé p a une concentration en dopants Mg d'au moins et d'au moins par exemple . Selon un mode de réalisation, la couche de InGaN dopé p a une fraction molaire en In d'au moins 0,05, et comprise par exemple entre 0,10 et 0,20. Selon un mode de réalisation, la couche de InGaN dopé p s'étend au-delà d'une extrémité côté drain de l'empilement de grille d'au moins 2,0 µm, la couche de InGaN dopé p étant par exemple alignée sur le côté de la source avec une extrémité côté source de l'empilement de grille. Selon un mode de réalisation, une extrémité côté drain de la couche de InGaN dopé p est séparée du drain par un intervalle d'au moins 4,0 µm. Selon un mode de réalisation, l'empilement de grille comprend une métallisation de grille en Ni, W, ou TiN. Selon un mode de réalisation, la couche de InGaN dopé p a une épaisseur de 7,5 nm ou moins. Selon un mode de réalisation, le dispositif de transistor comprend une plaque de champ de source s'étendant depuis la source au-dessus de l'empilement de grille. Selon un aspect, il est prévu un circuit intégré comprenant au moins un dispositif de transistor tel que décrit précédemment. Ces caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres, seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : La (décrite précédemment) est une vue en coupe transversale d'un dispositif décrit dans la publication de I. Hwang et al. citée dans la section de technique antérieure ; La est un graphe représentant le courant de drain Id et le courant de grille Ig en fonction de la tension de grille Vgs pour le dispositif de la avec des grilles en nickel et en tungstène ; La est une vue en coupe transversale d'un dispositif HEMT selon un exemple de mode de réalisation de la présente description ; La est une vue en coupe transversale d'un dispositif HEMT dépourvu de couche de p-InGaN pour une tension de grille Vgs inférieure à la tension de seuil Vth1 du dispositif ; La est une vue en coupe transversale du dispositif HEMT de la pour une tension de grille Vgs inférieure à la tension de seuil Vth2 du dispositif ; La est une vue en coupe transversale du dispositif de la pour une tension de grille Vgs supérieure à une tension de seuil Vth1 du dispositif ; La est une vue en coupe transversale du dispositif HEMT de la pour une tension de grille Vgs supérieure à la tension de seuil Vth2 du dispositif ; La est une vue en coupe transversale du dispositif de la pour une tension de grille Vgs supérieure à une tension d'injection de trous VHoleInjection du dispositif ; La est une vue en coupe transversale du dispositif HEMT de la pour une tension de grille Vgs supérieure à une tension d'injection de trous VHoleInjection du dispositif ; La est un graphe représentant un courant drain-source Ids des dispositifs des figures 3 et 4A ; La est un graphe représentant une transconductance gm des dispositifs des figures 3 et 4A ; La est un graphe représentant une énergie de bande de conduction Ec correspondant à la grille des dispositifs des figures 3 et 4A en fonction de la profondeur pour une tension grille-source de 0 V ; La est un graphe représentant une énergie de bande de conduction sous une couche de nitrure des dispositifs des figures 3 et 4A ; La est un graphe représentant une densité 2DEG dans un canal des dispositifs des figures 3 et 4A pour cinq tensions de grille différentes ; La est un graphe représentant le courant de grille Ig en fonction de la tension grille-source Vgs pour les dispositifs des figures 3 et 4A ; La est un graphe représentant une énergie de bande de conduction Ec correspondant à la grille des dispositifs des figures 3 et 4A en fonction de la profondeur pour une tension grille-source de 8 V ; La est un graphe représentant le courant drain-source Ids en fonction de la tension grille-source Vgs du dispositif de la pour cinq épaisseurs différentes de la couche de p-InGaN ; La est un graphe représentant le courant drain-source Ids en fonction de la tension grille-source Vgs du dispositif de la pour six concentrations différentes en dopants Mg des couches de p-GaN et de p-InGaN ; La est un graphe représentant le courant drain-source Ids en fonction de la tension grille-source Vgs du dispositif de la pour quatre concentrations différentes en dopants Mg de la couche de p-GaN ; La est un graphe représentant le courant drain-source Ids en fonction de la tension grille-source Vgs du dispositif de la pour cinq concentrations différentes en dopants Mg de la couche de p-InGaN ; La est un graphe représentant le courant drain-source Ids en fonction de la tension grille-source Vgs du dispositif de la pour des métallisations de grille constituées de Ni, TiN et W ; La est un graphe représentant le courant drain-source Ids en fonction de la tension grille-source Vgs du dispositif de la pour quatre fractions molaires différentes en In dans la couche de p-InGaN ; La est un graphe représentant le courant de grille Ig en fonction de la tension grille-source Vgs du dispositif de la pour quatre fractions molaires différentes en In dans la couche de p-InGaN ; La est un graphe représentant une énergie de bande de conduction Ec correspondant à la grille du dispositif de la en fonction de la profondeur pour quatre fractions molaires différentes en In dans la couche de p-InGaN ; La est un graphe représentant le courant drain-source Ids en fonction de la tension grille-source Vgs du dispositif de la , et du dispositif de la pour quatre longueurs différentes de la couche de p-InGaN ; La est un graphe représentant le courant de grille Ig en fonction de la tension grille-source Vgs du dispositif de la , et du dispositif de la pour quatre longueurs différentes de la couche de p-InGaN ; La est un graphe représentant le courant à l'état bloqué Ioff en fonction de la tension de drain Vd du dispositif de la , et du dispositif de la pour quatre longueurs différentes de la couche de p-InGaN ; La est un graphe représentant un champ électrique EF dans le canal en fonction d'une distance par rapport à la source pour le dispositif de la , et pour le dispositif de la pour quatre longueurs différentes de la couche de p-InGaN, dans le cas où le dispositif comporte une plaque de champ de source SFP et une plaque de champ FP ; et La est une vue en coupe transversale d'un dispositif HEMT similaire à celui de la mais comprenant en outre une plaque de champ de source SFP et une plaque de champ FP selon un exemple de mode de réalisation de la présente description. De mêmes éléments ont été désignés par de mêmes références dans les différentes figures. En particulier, les éléments structurels et/ou fonctionnels communs aux différents modes de réalisation peuvent présenter les mêmes références et peuvent disposer de propriétés structurelles, dimensionnelles et matérielles identiques. Par souci de clarté, seuls les étapes et éléments utiles à la compréhension des modes de réalisation décrits ont été représentés et sont détaillés. En particulier, des procédés de fabrication d'un dispositif HEMT à p-GaN sont bien connus dans la technique, et n'ont pas été décrits en détail. Sauf précision contraire, lorsque l'on fait référence à deux éléments connectés entre eux, cela signifie directement connectés sans éléments intermédiaires autres que des conducteurs, et lorsque l'on fait référence à deux éléments reliés (en anglais "coupled") entre eux, cela signifie que ces deux éléments peuvent être connectés ou être reliés par l'intermédiaire d'un ou plusieurs autres éléments. Dans la description qui suit, lorsque l'on fait référence à des qualificatifs de position absolue, tels que les termes "avant", "arrière", "haut", "bas", "gauche", "droite", etc., ou relative, tels que les termes "dessus", "dessous", "supérieur", "inférieur", etc., ou à des qualificatifs d'orientation, tels que les termes "horizontal", "vertical", etc., il est fait référence sauf précision contraire à l'orientation des figures. Sauf précision contraire, les expressions "environ", "approximativement", "sensiblement", et "de l'ordre de" signifient à 10 % près, de préférence à 5 % près. Comme cela a été décrit dans la section de technique antérieure ci-dessus, l'utilisation, dans un dispositif HEMT classique, d'une grille constituée d'un métal ayant un faible travail d'extraction peut fournir une augmentation de la tension de seuil, mais au prix d'une réduction significative du courant de drain. Pour augmenter le courant de drain dans un HEMT à grille p-GaN, le phénomène dit d'injection de trous pourrait être utile, comme cela est discuté par exemple dans la publication de L. Efthymiou et al. intitulée "On the physical operation and optimization of the p-GaN gate in normally-off GaN HEMT devices", Appl. Phys. Lett., vol. 110, 123502, Mars 2017. Toutefois, l'injection de trous ne peut survenir que lorsque des concentrations en Mg supérieures à sont utilisées dans la grille de p-GaN. Avec une telle solution, le courant de drain augmente, mais la tension de seuil Vth diminue également en raison de l'accumulation d'électrons dans le canal due à l'injection de trous. La figure 3 est une vue en coupe transversale d'un dispositif HEMT 300 selon un mode de réalisation de la présente description. Une couche de canal de GaN (GaN CHANNEL LAYER) 302 est par exemple formée sur une couche tampon de GaN (GaN BUFFER) 304, qui, à son tour, est formée, par exemple, sur un substrat de silicium (Si SUBSTRATE) 306. La couche de canal de GaN 302 a par exemple une épaisseur de 200 nm, ou de sensiblement 200 nm. Dans l'exemple de la figure 3, la couche de AlGaN (AlGaN LAYER) 307 est formée sur la couche de canal de GaN 302 et entre la source (S) 308 et le drain (D) 310 du dispositif. Toutefois, dans des variantes de modes de réalisation, il serait également possible pour les source et drain à former sur la couche de AlGaN 307, comme dans l'exemple de la figure 1. La couche de AlGaN 307 est par exemple une couche barrière de ayant une épaisseur de 15 nm ou de sensiblement 15 nm. Un empilement de grille 312 du dispositif est séparée des source 308 et drain 310 par des régions 314 de nitrure (NITRIDE). L'empilement de grille 312 comprend une couche de p-GaN 316, qui a par exemple une concentration en Mg de et une épaisseur de 70 nm ou de sensiblement 70 nm. L'empilement de grille 312 comprend également une métallisation de grille (GATE) 318 formée sur la couche 316. Par exemple, la métallisation de grille est Ni avec un travail d'extraction métallique de 5,2 eV. Le dispositif 300 comprend en outre une couche 320 de InGaN dopé p (p-InGaN) placée entre la couche de p-GaN 316 de l'empilement de grille 312 et la couche de AlGaN 307. La couche 320 a par exemple une longueur Lpingan qui est supérieure à la longueur de l'empilement de grille 312, de sorte que la couche 320 s'étend sous la couche de nitrure 314 sur au moins un côté de l'empilement de grille 312. Une surface de contact entre la couche 320 et la couche 307 est donc par exemple supérieure à une surface de contact entre la couche 320 et la couche 316 de l'empilement de grille 312. La couche de p-InGaN 320 a par exemple une concentration en Mg de dans l'exemple de la et une épaisseur de 7,5 nm. La couche de p-GaN 316 et la couche de p-InGaN 320 sont par exemple amenées à croître sur une hétéro-structure AlGaN/GaN. Ces couches 316, 320 peuvent par exemple être formées par le procédé de gravure ionique réactive par plasma à couplage inductif sélective (ICP-RIE). Tout d'abord, la couche de p-GaN 316 et la couche de p-InGaN 320 sont retirées entre Lpingan et le drain 310. Pendant la gravure, en raison du faible contrôle de la gravure, certaines parties de la couche de p-InGaN peuvent-être gravées un peu plus. Toutefois, l'épaisseur de la couche de p-InGaN 320 peut toujours assurer le même fonctionnement de dispositif que le dispositif attendu. Avantageusement, la couche de p-InGaN 320 conduit à une augmentation de la tension de seuil Vth grâce au fait qu'elle augmente l'énergie de bande de conduction au niveau de l'hétéro-interface dans la région d'accès. En outre, la couche de p-InGaN 320 augmente le courant de drain du dispositif grâce au phénomène d'injection de trous. Cela sera décrit ci-après plus en détail en relation avec les figures 4 à 6. La est une vue en coupe transversale d'un dispositif HEMT de référence 400, qui a la même structure que le dispositif 300 de la , mais sans la couche de p-InGaN 320. D'autres couches et régions du dispositif 400 ont été désignées avec les mêmes références numériques que le dispositif 300, et ne seront pas décrites ici de nouveau en détail. En , on suppose que la tension de grille Vgs appliquée à la métallisation de grille 318 est inférieure à une tension de seuil Vth1 du dispositif 400, qui est par exemple comprise entre 0 V et 1 V. Dans un tel cas, une déplétion 2DEG dans le canal 302 survient sous l'empilement de grille 312 tel que représenté par une interruption d'une ligne en traits pointillés 402 s'étendant sous la couche de AlGaN 307. La déplétion de 2DEG est par exemple limitée seulement par la longueur de grille de la couche de p-GaN 316. La est une vue en coupe transversale du dispositif HEMT 300 de la pour une tension de grille Vgs inférieure à la tension de seuil Vth2 du dispositif 400. Cette tension de seuil Vth2 est significativement supérieure à la tension de seuil Vth1 du dispositif 400. En effet, comme cela est représenté par une interruption d'une ligne en traits pointillés 404 en , la couche de p-InGaN 320 conduit à une augmentation de la surface de la déplétion 2DEG dans le canal en comparaison au dispositif de référence 400 car la couche 320 dans la région d'accès élève la bande d'énergie de conduction. La déplétion DEG s'est révélée en fait comme s'étendant sur la région sous la couche 320, plutôt que seulement sous l'empilement de grille 312. Cela conduit à l'augmentation de la tension de seuil du dispositif. La est une vue en coupe transversale du dispositif 400 de la pour une tension de grille Vgs supérieure à la tension de seuil Vth1 du dispositif 400. Lorsque la polarisation de grille augmente, une 2DHG survient au niveau de l'interface p-GaN/AlGaN, comme cela est représenté par une rangée 502 de signes "+". La déplétion 2DEG 402 dans le canal 302 étend maintenant la longueur de la couche de AlGaN 307. La est une vue en coupe transversale du dispositif HEMT de la pour une tension de grille Vgs supérieure à la tension de seuil Vth2 du dispositif. Lorsque la polarisation de grille augmente, une 2DHG survient au niveau de l'interface p-InGaN/AlGaN, comme cela est représenté par une rangée 504 de signes "+". Ainsi, la région de 2DHG est plus grande que celle dans le dispositif de référence 400. Comme dans le dispositif de référence, la déplétion 2DEG 404 dans le canal 302 étend maintenant la longueur de la couche de AlGaN 307. La est une vue en coupe transversale du dispositif 400 de la pour une tension de grille Vgs supérieure à une tension d'injection de trous VHoleInjection du dispositif pour laquelle l'injection de trous débute. Les trous injectés sont un résultat d'une barrière de trous formant un tunnel dans la couche 316, et provoque une augmentation de la densité 2DHG au niveau de l'interface entre la couche de p-GaN 316 et la couche de AlGaN 307, comme cela est représenté par une double rangée 602 de signes "+", conduisant à une accumulation d'électrons dans le canal représenté par une ligne en traits pointillés 603. La est une vue en coupe transversale du dispositif HEMT 300 de la pour une tension de grille Vgs supérieure à la tension d'injection de trous VHoleInjection du dispositif pour laquelle l'injection de trous débute. Par exemple, la tension VHoleInjection de ce dispositif est comprise entre 4 et 5 V. Cette tension dépend par exemple de l'interface métallisation/couche de p-InGaN, et est ainsi par exemple similaire à celle du dispositif de référence. Dans ce cas, les trous injectés augmentent la densité 2DHG le long de la région de 2DHG, traversent la couche de p-InGaN 320, comme cela est représenté par une double rangée 604 de signes "+". En outre, comme cela est représenté par une ligne en traits pointillés 605, cela conduit à une accumulation plus grande d'électrons dans le canal que dans le cas du dispositif de référence 400. Les performances du dispositif 300 de la figure 3 par rapport au dispositif 400 de la figure 4A seront maintenant décrites plus en détail en relation avec les graphes des figures 7 à 10. Ces comparaisons supposent une concentration en Mg de et une métallisation de grille en Ni dans chacun des dispositifs. En outre, elles supposent que le dispositif 300 a une couche de p-InGaN 320 d'une longueur Lpingan = 5 µm. La est un graphe représentant un courant drain-source Ids du dispositif 400 de la (courbe 702) et du dispositif 300 de la (courbe 704) en fonction de la tension grille-source Vgs. Ces courbes supposent une tension drain-source Vds de 1 V. Dans le cas du dispositif de référence 400, la tension de seuil Vth est 1,45 V en raison du dopage de type p présent dans la couche de p-GaN 316. Le courant de drain pour une Vgs de 8 V est de 91,3 mA/mm. Dans le cas du dispositif 300, la tension de seuil Vth est augmentée à 2,45 V. Le courant de drain pour une Vgs de 8 V est de 87,1 mA/mm, ce qui est une diminution relativement faible par rapport au dispositif de référence 400. La est un graphe représentant une transconductance gm du dispositif 400 de la (courbe 706) et du dispositif 300 de la (courbe 708). On notera qu'une transconductance maximale du dispositif 300 est réduite par rapport au dispositif 400 en raison des charges positives au niveau de l'interface p-InGaN/AlGaN résultant des électrons 2DEG déplétés dans la région d'accès. En effet, le dopant de type p dans la couche de p-InGaN 320 élève l'énergie de bande de conduction au niveau de l'interface AlGaN/GaN même sous la couche de nitrure 314, d'où il résulte des électrons 2DEG déplétés dans la même région. La est un graphe représentant l'énergie de bande de conduction Ec correspondant à la grille du dispositif 400 de la (courbe 802) et du dispositif 300 de la (courbe 804) en fonction d'une profondeur x pour une tension grille-source de 0 V. En particulier, le graphe de la corresponds à une coupe A-A représentée en . La position de l'énergie de bande de conduction de l'interface AlGaN/GaN est très similaire pour les deux dispositifs. La est un graphe représentant l'énergie de bande de conduction sous la couche de nitrure 314 du dispositif 400 de la (courbe 806) et du dispositif 300 de la (courbe 808). En particulier, le graphe de la correspond à une coupe B-B représentée en . Ici, la couche de p-InGaN 320 élève l'énergie de bande de conduction au niveau de l'interface AlGaN/GaN, et conduit à une déplétion des porteurs 2DEG dans le canal. La est un graphe représentant une densité de gaz d'électrons bidimensionnel (2DEG DENSITY) dans le canal du dispositif 400 de la pour des tensions de grille de 0 V (courbe en ligne continue 902) ; +2 V (courbe en ligne continue 904) ; +4 V (courbe en ligne continue 906) ; +6 V (courbe en ligne continue 908) ; et +8 V (courbe en ligne continue 910), et du dispositif 300 de la pour des tensions de grille de 0 V (courbe en traits pointillés 912 (à peine visible derrière la courbe en traits pointillés 914)) ; +2 V (courbe en traits pointillés 914) ; +4 V (courbe en traits pointillés 916) ; +6 V (courbe en traits pointillés 918) ; et +8 V (courbe en traits pointillés 920). On peut observer que, pour une tension de grille Vgs de 0 V et +2 V, il y a une déplétion des porteurs 2DEG plus importante dans le dispositif 300 grâce à la région de migration étendue. À partir d'une tension de grille Vgs de +6 V et au-delà, la densité 2DEG dans la région de migration du dispositif 300 est supérieure à celle du dispositif 400 grâce à l'effet électrostatique lié à l'injection de trous. Une flèche 922 en représente dans la densité 2DEG l'augmentation due à l'injection de trous sous la couche de nitrure 314. La est un graphe représentant le courant de fuite de grille Ig (échelle logarithmique) en fonction d'une tension grille-source Vgs pour le dispositif 400 de la (courbe 1002) et pour le dispositif 300 de la (courbe 1004). On peut observer que le courant de fuite de grille est faiblement réduit dans le dispositif 300 par rapport au dispositif de référence pour des tensions de grille relativement élevées d'environ 8 V. La est un graphe représentant une énergie de bande de conduction Ec correspondant à la grille du dispositif 400 de la (courbe 1006) et du dispositif 300 de la (courbe 1008) en fonction de l'épaisseur x pour une tension grille-source Vgs de 8 V. En particulier, le graphe de la correspond à la coupe A-A représentée en . Le champ de polarisation au niveau de l'interface p-InGaN/AlGaN conduit à une courbure de la bande de conduction entre les couches de p-GaN et de p-InGaN, et, en raison de cette courbure, les électrons injectés depuis le canal vers la métallisation de grille peuvent diminuer pour des tensions de grille relativement élevées dans la mesure où certains d'entre eux peuvent être accumulés au niveau de l'interface p-GaN/p-InGaN. Les effets de la variation de l'épaisseur de la couche de p-InGaN 320, de la variation de la concentration de dopage en Mg, du choix de la métallisation de grille, de la variation de la fraction molaire en In, et de la variation de la longueur de la couche de p-InGaN 320, seront décrits ci-après en relation avec les figures 11 à 17. Sauf précision contraire, ces exemples supposent une grille en Ni, une Lpingan de 5 µm et une concentration en dopants Mg de . La est un graphe représentant le courant drain-source Ids en fonction de la tension grille-source Vgs du dispositif 300 de la pour cinq épaisseurs différentes de la couche de p-InGaN 320. Une courbe 1102 représente une épaisseur de 1,0 nm, résultant en une tension de seuil Vth de 1,26 V et un courant de drain Ids de 89,8 mA/mm. Une courbe 1104 représente une épaisseur de 2,0 nm, résultant en une tension de seuil Vth de 1,29 V et un courant de drain Ids de 88,6 mA/mm. Une courbe 1106 représente une épaisseur de 3,0 nm, résultant en une tension de seuil Vth de 1,30 V et un courant de drain Ids de 85,1 mA/mm. Une courbe 1108 représente une épaisseur de 5,0 nm, résultant en une tension de seuil Vth de 1,72 V et un courant de drain Ids de 87,4 mA/mm. Une courbe 1110 représente une épaisseur de 7,5 nm, résultant en une tension de seuil Vth de 2,45 V et un courant de drain Ids de 87,1 mA/mm. On peut observer que la tension de seuil Vth est significativement accrue par rapport au dispositif de référence (1,45 V) pour une épaisseur de la couche de p-InGaN 320 d'au moins 5 nm. En-dessous de cette épaisseur, une polarisation supplémentaire fournit des électrons supplémentaires dans le canal en raison de la couche de p-InGaN, ce qui explique la tension de seuil plus faible Vth par rapport au dispositif de référence 400. En outre, afin d'éviter la formation de défauts entre les couches barrière de p-InGaN et de AlGaN, et la relaxation de contraintes, la couche de p-InGaN 320 n'est par exemple pas plus épaisse que 7,5 nm. La est un graphe représentant le courant drain-source Ids en fonction de la tension grille-source Vgs du dispositif de la pour six concentrations en dopants Mg différentes des couches de p-GaN et de p-InGaN 316, 320. Les couches 316 et 320 ont par exemple la même concentration en dopants Mg, bien que dans des variantes de mode de réalisation décrites ultérieurement en relation avec les figures 12B et 12C, elles peuvent avoir des concentrations en dopants différentes. Une courbe 1202 correspond à une concentration en dopants Mg de , résultant en une tension de seuil Vth de 2,45 V et un courant de drain Ids de 87,1 mA/mm. Une courbe 1204 correspond à une concentration en dopants Mg de , résultant en une tension de seuil Vth de 2,8 V et un courant de drain Ids de 84,1 mA/mm. Une courbe 1206 correspond à une concentration en dopants Mg de , résultant en une tension de seuil Vth de 3,50 V et un courant de drain Ids de 56,0 mA/mm. Des courbes 1208, 1210 et 1212, qui sont difficiles à distinguer les unes des autres dans le coin inférieur droit du graphe, correspondent à des concentration en dopants Mg de , et , respectivement. Pour des concentration en dopants Mg inférieures à , il a été déterminé que le dispositif ne passait pas à l'état passant à cause de charges de polarisation négatives au niveau de l'interface p-InGaN/AlGaN qui provoquent une déplétion de porteurs dans le canal sous la région de p-GaN et de migration. Par conséquent, les concentrations en dopants Mg supérieures à sont par exemple utilisées afin d'obtenir une injection de trous. On peut observer que prévoir une concentration en dopants Mg d'au moins conduit à un courant de drain raisonnable. La concentration en dopants Mg n'est par exemple pas supérieure à environ pour la couche de p-GaN 316 et pour la couche de p-InGaN 320 car il peut être difficile d'activer Mg dans le cas de concentrations en Mg plus élevées et de couches de type p épaisses, voir par exemple les publications de N. Tetsuo et al., J. Appl. Phys. 124 (16) 165706 (2018) ; N.E. Posthuma et al. ISPSD 2016 pp. 95-98. La figure 12B est un graphe représentant le courant drain-source Ids en fonction de la tension grille-source Vgs du dispositif de la figure 3 pour quatre concentrations en dopants Mg différentes de la couche de p-GaN 316, alors que la couche de p-InGaN 320 a par exemple une concentration en dopants Mg de . En particulier, les courbes 1222, 1224, 1226 et 1228 en figure 12B correspondent respectivement à des concentrations en dopants Mg de , , et . La figure 12C est un graphe représentant le courant drain-source Ids en fonction de la tension grille-source Vgs du dispositif de la figure 3 pour cinq concentrations en dopants Mg de la couche de p-InGaN différentes, alors que la couche de p-GaN 320 a par exemple une concentration en dopants Mg de . En particulier, les courbes 1230, 1232, 1234, 1236 et 1238 de la figure 12C correspondent respectivement à des concentrations en dopants Mg de , , , et . On peut observer à partir des figures 12B et 12C que l'utilisation de concentrations en dopants Mg différentes entre les couches 316 et 320 n'a pas d'impact significatif sur la tension de seuil Vth par rapport à l'utilisation de la même concentration en dopants Mg dans chaque couche 316, 320. La est un graphe représentant le courant drain-source Ids en fonction de la tension grille-source Vgs du dispositif de la pour des métallisations de grille constituées de Ni, TiN et W. Dans le cas de Ni (courbe 1302), qui a un travail d'extraction métallique de 5,2 eV, la tension de seuil était 2,45 V, et le courant de drain était 87,1 mA/mm. Dans le cas de TiN (courbe 1304), qui a un travail d'extraction métallique de 4,8 eV, la tension de seuil était 2,60 V, et le courant de drain était 84,0 mA/mm. Dans le cas de W (courbe 1306), qui a un travail d'extraction métallique de 4,6 eV, la tension de seuil était 2,68 V, et le courant de drain était 81,0 mA/mm. Toutes ces métallisations ont été déterminées comme ayant des performances acceptables, les métallisations en TiN et W étant particulièrement adaptées pour des applications où une tension de grille élevée, par exemple de 8 V ou plus, doit être utilisée. la est un graphe représentant le courant drain-source Ids en fonction de la tension grille-source Vgs du dispositif 300 de la pour quatre fractions molaires différentes en In dans la couche de p-InGaN 320, et pour une tension Vds drain-source de +1 V. Une courbe 1402 correspond à une fraction molaire en In de 0,05, résultant en une tension de seuil Vth de 1,56 V et un courant de drain Ids pour Vgs = +8 V de 87,3 mA/mm. Une courbe 1404 correspond à une fraction molaire en In de 0,10, résultant en une tension de seuil Vth de 2,20 V et un courant de drain Ids pour Vgs = +8 V de 87,6 mA/mm. Une courbe 1406 correspond à une fraction molaire en In de 0,15, résultant en une tension de seuil Vth de 2,45 V et un courant de drain Ids pour Vgs = +8 V de 87,1 mA/mm. Une courbe 1408 correspond à une fraction molaire en In de 0,20, résultant en une tension de seuil Vth de 2,85 V et un courant de drain Ids pour Vgs = +8 V de 83,0 mA/mm. Ainsi, la fraction molaire en In fournit un moyen de réglage de la tension de seuil Vth du dispositif HEMT. Augmenter la fraction molaire en In dans la couche de p-InGaN 320 augmente la tension de seuil Vth grâce à la déplétion 2DEG accrue dans la région d'accès. Dans le cas où y=0,05, des charges positives au niveau de l'interface p-InGaN/AlGaN ne sont pas suffisantes pour dépléter des électrons 2DEG dans le canal, résultant en une tension de seuil Vth proche de celle du dispositif de référence. En outre, la présence de charges positives au niveau de l'interface conduit à une saturation en courant pour des tensions de grille plus élevées, grâce à la modulation de conductivité au moyen de l'injection de trous. Dans certains modes de réalisation, la fraction molaire en In est sélectionnée pour être d'au moins 0,10, et par exemple dans la plage allant de 0,10 à 0,20. La est un graphe représentant le courant de grille Ig en fonction de la tension grille-source Vgs du dispositif 300 de la pour les quatre fractions molaires en In différentes dans la couche de p-InGaN identiques à celles de la , une courbe 1502 à y=0,05, une courbe 1504 à y=0,10, une courbe 1506 à y=0,15 et une courbe 1508 à y=0,20. La tension drain-source Vds est +1 V. Dans le cas de la fraction molaire en In de 0,20, le courant de fuite de grille est plus faible que dans les autres cas. Dans certains modes de réalisation, la fraction molaire en In est choisie pour être d'au plus 0,15 ou 0,20. Par exemple, l'utilisation d'une teneur en In supérieure à 0,20 dans la couche de InGaN 320 peut provoquer une formation de gouttelettes de In dans l'hétéro-structure, ce qui dégrade la qualité du cristal. Une fraction molaire en In jusqu'à 0,20 est avantageuse en termes de courant de fuite, si par exemple la formation de gouttelettes de In peut être évitée pendant la croissance pour l'application donnée. La est un graphe représentant une énergie de bande de conduction Ec correspondant au dispositif 300 de la , correspondant à la coupe A-A illustrée en , en fonction de la profondeur pour les quatre fractions molaires différentes en In dans la couche de p-InGaN identiques à celles de la , une courbe 1512 correspondant à y=0,05, une courbe 1514 correspondant à y=0,10, une courbe 1516 correspondant à y=0,15 et une courbe 1518 correspondant à y=0,20. La tension grille-source Vgs est +8 V. Un champ de polarisation accru conduit à un puits quantique plus profond au niveau de l'interface p-GaN/p-InGaN et augmente la barrière de potentiel au niveau de l'interface p-InGaN/AlGaN. Grâce à la hauteur de barrière plus élevée, l'injection d'électrons depuis le canal vers la métallisation de grille 318 diminue, conduisant à un courant de fuite plus faible. D'autre part, une courbure de bande plus profonde au niveau de l'interface p-GaN/p-InGaN aide à réduire le courant de fuite grâce à certains électrons injectés qui peuvent être accumulés. Les figures 16A à 16D représentent l'effet de la variation de la longueur Lpingan de la couche de p-InGaN 320. Tous ces exemples, à l'exception de ceux de la , supposent un intervalle constant entre la source 308 et le drain 310 du dispositif de 14 µm, un intervalle entre la source 308 et la grille de 2 µm, et une longueur de grille de 2 µm. La est un graphe représentant le courant drain-source Ids en fonction de la tension grille-source Vgs du dispositif 400 de la (courbe 1602), et du dispositif 300 de la pour quatre longueurs différentes de la couche de p-InGaN (courbes 1604 à 1610), toutes pour une tension drain-source Vds = +1 V. La courbe 1604 correspond à une longueur de 5,0 µm, et la tension de seuil Vth était 2,45 V, et le courant drain-source Ids pour Vgs = +8 V était 87,1 mA/mm. La courbe 1606 correspond à une longueur de 6,0 µm, et la tension de seuil Vth était de 2,80 V, et le courant drain-source Ids pour Vgs = +8 V était 81,6 mA/mm. La courbe 1608 correspond à une longueur de 8,0 µm, et la tension de seuil Vth était 3,60 V, et le courant drain-source Ids pour Vgs = +8 V était 77,7 mA/mm. La courbe 1610 correspond à une longueur de 10,0 µm, et la tension de seuil Vth était 4,50 V, et le courant drain-source Ids pour Vgs = +8 V était 72,9 mA/mm. On peut observer que l'effet de l'augmentation de la longueur de la couche de p-InGaN 320 est d'augmenter la tension de seuil Vth. Dans certains modes de réalisation, la couche de p-InGaN 320 a une longueur d'au moins 6 µm, et/ou s'étend au-delà de l'extrémité de l'empilement de grille 312 d'au moins 4 µm, de sorte que la tension de seuil Vth est par exemple plus élevée qu'environ 2,0 V. Dans certains modes de réalisation, il y a un intervalle d'au moins 4 µm entre la couche de p-InGaN 320 et le drain 310. La est un graphe représentant le courant de grille Ig en fonction de la tension grille-source Vgs du dispositif 400 de la (courbe 1622), et du dispositif 300 de la pour les quatre longueurs de la couche de p-InGaN identiques à celles de la . En particulier, une courbe 1624 représente le cas où Lpingan = 5,0 µm, une courbe 1626 représente le cas où Lpingan = 6,0 µm, une courbe 1628 représente le cas où Lpingan = 8,0 µm, et une courbe 1630 représente le cas où Lpingan = 10,0 µm. On peut observer que la fuite de courant est sensiblement la même, indépendamment de la longueur Lpingan. La est un graphe représentant un courant drain-source Ids à l'état bloqué en fonction de la tension de drain Vd du dispositif 400 de la (courbe 1642), et du dispositif 300 de la pour les quatre longueurs de la couche de p-InGaN identiques à celles de la , pour une tension grille-source Vgs de 0 V. Une courbe 1644 représente le cas où Lpingan = 5 µm, une courbe 1646 représente le cas où Lpingan = 6 µm, une courbe 1648 représente le cas où Lpingan = 8 µm, et une courbe 1650 représente le cas où Lpingan = 10 µm. On peut observer que la fuite de courant à l'état bloqué du transistor est plus élevée pour les longueurs plus courtes de la couche de p-InGaN 320, mais représentent un progrès par rapport au dispositif de référence 400 pour des tensions de drain jusqu'à environ 250 V, ou jusqu'à environ 500 V dans le cas où la longueur de la couche de p-InGaN 320 est d'au moins 10 µm. La est un graphe représentant un champ électrique EF dans le canal en fonction de la distance y par rapport à la source pour le dispositif 400 de la (courbe 1662), et pour le dispositif 300 de la pour les quatre longueurs de la couche de p-InGaN identiques à celles de la , pour une tension drain-source Vds de +650 V. L'exemple de la suppose que les dispositifs ont une plaque de champ de source SFP et une plaque de champ FP, ainsi que cela sera décrit plus en détail ultérieurement en relation avec la . Une courbe 1664 représente le cas où Lpingan = 5,0 µm, une courbe 1666 représente le cas où Lpingan = 6,0 µm, une courbe 1668 représente le cas où Lpingan = 8,0 µm, et une courbe 1670 représente le cas où Lpingan = 10,0 µm. Les distributions de champ électrique dans le canal telles que représentées en montrent que, dans la plage de longueurs de Lpingan, le dispositif décrit ici fonctionne sans problème pour des applications à 650 V. la est une vue en coupe transversale d'un dispositif HEMT 1700 qui est similaire à celui de la , et de mêmes éléments sont désignés par de mêmes références numériques. Le dispositif 1700 comprend en outre une plaque de champ de source SFP 1702 s'étendant depuis la source 308 du dispositif, et une plaque de champ FP 1704. La plaque de champ de source 1702 et la plaque de champ 1704 sont par exemple destinées à des applications où la tension de drain sera de 200 V ou plus. Chaque plaque de champ 1702, 1704 a par exemple une épaisseur comprise entre 0,10 µm et 0,30 µm, et par exemple de sensiblement 0,20 µm. Les plaque de champ de source 1702 et plaque de champ 1704 sont par exemple constituées du même matériau que la source. La plaque de champ de source 1702 s'étend par exemple depuis la source 308 et sur la métallisation de grille 318, une séparation entre la métallisation de grille 318 et la plaque 1702 étant par exemple d'au moins 0,10 µm, et par exemple de sensiblement 0,15 µm. Dans certains modes de réalisation, la plaque de champ de source 1702 est à un niveau en-dessous du sommet de la métallisation de grille 318 sur chaque côté de l'empilement de grille 312, et s'élève au-dessus du sommet de la métallisation de grille 318 à proximité de l'empilement de grille 312 pour maintenir l'intervalle. Une longueur Lsfp de la plaque de champ de source est par exemple de 6,0 µm dans l'exemple de la , dans lequel la longueur de grille Lg est par exemple de 2,0 µm, et l'intervalle Lgs entre la source 308 et l'empilement de grille est également de 2,0 µm. Un intervalle Lgd entre l'empilement de grille 312 et le drain 310 est par exemple de 13,5 µm dans l'exemple de la . Plus généralement, la plaque de champ de source 1702 s'étend par exemple en-dessous de l'empilement de grille 312 sur le côté du drain de 1,0 µm à 4,0 µm. La plaque de champ 1704 est par exemple centrée sur une extrémité de la couche de p-InGaN 320 la plus proche du drain, et dans l'exemple de la a une longueur Lfp de 2,0 µm. Plus généralement, la plaque de champ 1704 a par exemple une longueur comprise entre 1,0 µm et 4,0 µm. Un avantage des modes de réalisation décrits ici est que le dispositif HEMT peut avoir une tension de seuil Vth relativement élevée, tout en maintenant un courant de drain relativement élevé. Divers modes de réalisation et variantes ont été décrits. La personne du métier comprendra que certaines caractéristiques de ces divers modes de réalisation et variantes pourraient être combinées, et d’autres variantes apparaîtront à la personne du métier. En particulier, il apparaîtra à la personne du métier que, bien que des exemples particuliers de dimensions des différents éléments des dispositifs HEMT ont été prévues, ces dimensions pourraient être modifiées. Enfin, la mise en œuvre pratique des modes de réalisation et variantes décrits est à la portée de la personne du métier à partir des indications fonctionnelles données ci-dessus. Dispositif de transistor comprenant : - une couche de AlGaN (307) s'étendant entre une source (308) et un drain (310) du dispositif ; - une couche de canal de GaN (302) s'étendant sous la couche de AlGaN ; - un empilement de grille (312) comprenant une couche (316) de nitrure de gallium dopé p (p-GaN) ; et - une couche de InGaN dopé p (320) d'au moins 5 nm d'épaisseur placée entre la couche de AlGaN et la couche de nitrure de gallium dopé p (316), la couche de InGaN ayant une longueur (Lpingan) supérieure à une longueur (Lg) de l'empilement de grille. Dispositif de transistor selon la revendication 1, dans lequel la couche de InGaN dopé p (320) a une longueur (Lpingan) d'au moins 6 µm. Dispositif de transistor selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la couche de InGaN dopé p (320) a une concentration en dopants Mg d'au moins et d'au moins par exemple . Dispositif de transistor selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la couche de InGaN dopé p (320) a une fraction molaire en In d'au moins 0,05, et par exemple comprise entre 0,10 et 0,20. Dispositif de transistor selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la couche de InGaN dopé p (320) s'étend au-delà d'une extrémité côté drain de l'empilement de grille (312) d'au moins 2,0 µm, la couche de InGaN dopé p (320) étant par exemple alignée sur le côté de la source avec une extrémité côté source de l'empilement de grille (312). Dispositif de transistor selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel une extrémité côté drain de la couche de InGaN dopé p (320) est séparée du drain (310) par un intervalle d'au moins 4,0 µm. Dispositif de transistor selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel l'empilement de grille (312) comprend une métallisation de grille (318) en Ni, W, ou TiN. Dispositif de transistor selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel la couche de InGaN dopé p (320) a une épaisseur de 7,5 nm ou moins. Dispositif de transistor selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, comprenant une plaque de champ de source (1702) s'étendant depuis la source (308) au-dessus de l'empilement de grille (312). Circuit intégré comprenant au moins un dispositif de transistor selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.