Master and Engineer Internship: 2021-2022

Title : Evaluation et modélisation des performances de composants de puissance à base GaN pour des applications spatiales RF jusqu’en bande W. 

Proposed by : Farid Medjdoub & Katir Ziouche
Phone number : 0320197839 ou 7840  

Abstract :
L’Institut d’Electronique de Microélectronique et de Nanotechnologie (IEMN) est un laboratoire de renommée internationale qui regroupe des activités dans les micros et nanotechnologies adressant de nombreuses applications dans les domaines de l’information, de la communication, des transports et de la santé.

Dans le cadre d’un projet avec l’ESA (European Space Agency), le groupe de recherche WIND (Wide baNdgap Devices) propose un stage de fin d’étude en microélectronique qui consistera à étudier des composants HEMTs GaN pour l’amplification de puissance en gamme d’ondes millimétriques liée aux futures applications spatiales. En effet, la technologie GaN est considérée comme une technologie de rupture en raison de ses performances supérieures. Pour les applications RF, l’avantage pour l’espace est énorme car les transistors GaN à semi-conducteurs permettent le remplacement des amplificateurs encombrants pour les applications à puissance de sortie élevée allant de la bande Ka à la bande W. Actuellement les HEMT RF industriels en GaN ne sont qualifiés que jusqu’à la bande Ka (30 GHz) en utilisant de très faible longueur de grille (~150 nm). Les futures applications de télécommunications et d’observation de la Terre nécessiteront des composants pouvant fonctionner dans les bandes de fréquence Q, V et W.

Dans le cadre de ce travail, le stagiaire sera amené à modéliser divers composants de puissance GaN à l’aide du logiciel TCAD SILVACO®, en s’appuyant sur les nombreux résultats obtenus à l’état de l’art par les chercheurs du groupe mais aussi sur leurs expertises, et ce afin d’évaluer les technologies qui permettront d’atteindre simultanément des performances élevées en terme de linéarité, d’efficacité et de puissance de sortie. Ces simulations permettront en outre d’étudier les nouveaux matériaux épitaxiés et concepts pour les futures applications spatiales.The position is funded within the EU-project GRAPHENE FLAGSHIP, where the CARBON team is part of the ‘high speed electronic’ and the ‘flexible electronics’ workpackages. This will ensure for the successful candidate a stimulating environment and strong collaborations within top-class European and French laboratories.

The applicants should be highly motivated and have a strong background in clean room nanofabrication of graphene devices (experience with e-beam lithography is mandatory), and standard characterization tools (AFM, Raman, low-frequency electrical measurements). Experience with high-frequency measurements is highly welcome, but not essential.

Contacts : farid.medjdoub@univ-lille.fr / Katir.ziouche@univ-lille.fr

Stage_IEMN_composant RF-groupe WIND