projet GOTEN
L'électronique pour la conversion de puissance
Faits marquants
Le consortium GOTEN possède une technologie unique ! Couche Homoepitaxial (001)Ga2O3 : Sn - 2025
Aujourd’hui, le consortium GOTEN possède une technologie unique permettant de fabriquer, à l’aide d’une technique semi-industrielle (MOCVD), des couches épitaxiales Ga2O3 de 12 µm à la pointe de la technologie, avec des concentrations en électrons extrêmement faibles, necessaire pour l’intégration dans une diode PiNhaute puissance
La faible tension de seuil (< 3 V) et la forte conduction en direct traduisent une injection efficace des porteurs à travers une jonction NiO/Ga₂O₃ de haute qualité, tandis que le courant inverse quasi indépendant de la tension (~10⁻⁷ A/cm² jusqu’à ~2 kV) révèle une très faible densité de défauts dans le volume et à l’interface du Ga₂O₃.
Cette combinaison de faible V_on et de blocage multi-kilovolt à très faible fuite se situe au niveau de l’état de l’art internationale des diodes PiN Ga₂O₃.
Performances à l’état de l’art des diodes PiN Ga₂O₃ (NiO déposé par Pulvérisation @ RT) - 2025 - GEMaC et IEMN
Kick off Meeting 14 juin 2024 - Versailles
Le projet
Défi
Objectif
Évaluer la faisabilité de la filière technologique Ga2O3 : de la qualité des matériaux à la thermique des composants en boîtier. Conception de nouveaux schémas de gestion thermique par fluide caloporteur en utilisant la fabrication additive pour le packaging multimatériaux
Secteurs
TRANSPORTS
ÉNERGIE
INDUSTRIE
Aperçu
GOTEN vise à démontrer la faisabilité d’une filière technologique française de composants verticaux à base d’oxyde de gallium (Ga2O3), couvrant l’ensemble de la chaîne de valeur allant de la croissance par épitaxie jusqu’à la gestion thermique des composants dans leur boîtier. Le dispositif ciblé est une diode p-n verticale basée sur une hétérostructure NiO/Ga2O3 assurant une tenue en tension de 10 kV et un courant élevé (> 10 A) en mode passant associés à un packaging spécifique.
Le Ga2O3, matériau à très grande bande interdite (4,8eV) est disponible à faible coût et en grande surface (> 150 mm). Bien qu’ayant une thermique 5 à 10 fois plus faible que le SiC ou le GaN, le Ga2O3 présente une très faible énergie d’activation du dopant (30meV), un champ critique (MV/cm) x4 par rapport au GaN ou SiC, et un BFOM (figure de mérite de l’électronique de puissance) un ordre de grandeur supérieur au SiC ou GaN.
Laboratoires du consortium
