Résumé

Les transistors en diamant commencent à montrer des caractéristiques électriques intéressantes mais ces dernières doivent encore être améliorées pour pouvoir atteindre une réalité industrielle. Ce travail présente le transistor à effet de champ en diamant (FET) utilisant une conduction volumique avec la valeur de courant la plus élevée rapportée à ce jour. L'objectif était d'augmenter considérablement le courant de ce type de dispositif en augmentant la largeur totale de la grille grâce à une architecture interdigitée et des propriétés de croissance homogènes. Cette homogénéité a été quantifiée en caractérisant les différents doigts qui composent le transistor interdigité indépendamment. Le dispositif interdigité développe une largeur totale de grille de 15,1 mm, avec 24 doigts parallélisés et un courant supérieur à 50 mA à V DS = -15 V, V GS = 0 V, à 450 K et sous illumination. Sa résistance spécifique en état ON et sa tension de seuil sont respectivement de 620 mΩ.cm² et 50 V. À partir des mesures de la méthode du transfert de longueur (TLM), nous extrayons une résistivité de 3,6 mΩ.cm pour une couche de diamant fortement dopée au bore (p++). Nous avons mesuré les caractéristiques du courant de drain en fonction de la tension de grille à haute température, montrant que ce n'est plus la résistance du canal de conduction mais la résistance d'accès du dispositif qui est prédominante laissant une marge de progression pour le futur. Cette étude indique qu'il est possible d'améliorer considérablement l'état ON des FETs en utilisant une architecture interdigitée, tout en utilisant des couches de diamant homogènes de grande taille obtenues par CVD.