Initiation au monde des semi-conducteurs

Objectifs

A l'issue de la formation, le participant sera en capacité de
- MAITRISER les bases théorique de la physique du semi-conducteur
- INTERPRETER des résultats de mesures liés à la caractérisation de composants semi-conducteur
- DEVELOPPER et EXECUTER des tests sous pointes
- MODELISER et discriminer l'influence de certains paramètres technologiques lors de la simulation
- JUGER de la pertinence d'un composant de MOSFET pour une application donnée
- PROPOSER de nouvelles structures de composants
- APPLIQUER les différentes étapes de fabrication d'un composant semi-conducteur

Programme de la formation

Modèle de bandes d'énergies / Jonctions PN / Jonctions MOS
Simulations Ecorces
Durant la session, il s'agit d'utiliser un logiciel par éléments finis prenant en compte les différents lois liées à la physique des semiconducteurs. Ce logiciel intitulé Ecorce permet un apprentissage rapide et pédagogique des semi-conducteurs ce qui offre la possibilité un une matinée de concevoir un MOSFET et de le caractériser. Il sera possible ainsi d'observer les influences de la géométrie du composant sur ses caractéristiques électriques. L'après midi sera dédié à la conception d'un composant MOSFET présentant des performances spécifiques.
Fabrication
Durant la séance de travaux pratiques, les formés découvriront les salles blanches et les procédés qui y sont menés. En particulier, la succession d'étapes de procédés de microfabrication associé à la fabrication d'un transistor MOSFET sera d'abord présenté puis réalisé. Pour ce faire, des étapes de lithographies puis transfert par gravure et dépôt métallique seront réalisés pour ainsi prendre conscience des enjeux et de la complexité de ces procédés technologiques
Caractérisation du MOSFET fabriqué en salle blanche
Durant la séance de travaux pratiques, les formés déterminerons les caractéristiques des dispositifs qu'ils ont fabriqué durant la séance de fabrication. Pour ce faire, des caractéristiques Capacité-Tension (C-V) seront par exemple réalisées afin d'illustrer la modulation de la quantité de porteur sous la grille du transistor, ou encore des caractéristiques Ids-Vds et Ids-Vgs afin d'observer la comportement statique du transistor.
Exercice théorique sur la jonction MOS et sur la jonction PN
les semi-conducteurs de puissance
Présentation des MOSFET Si et SiC, des IGBT et des HEMT GaN afin d'offrir un scope global sur les technologies actuellement en développement ou utiliser pour la gestion de l'énergie. Cela permet une mise en relief de l'importance des matériaux sélectionnés sur les performances nécessaire à la transition énergétique.
Evaluation
QCM final

Validation et sanction

Attestation de formation

Type de formation

Non certifiante

Sortie

Sans niveau spécifique