Méthodologie de fabrication de transistors à base de Graphène : application aux composants optoélectroniques hyperfréquences

Résumé : Depuis sa découverte en 2004, le graphène n’a cessé de capter l’intérêt de la communauté scientifique grâce à ses innombrables propriétés et à la diversité de ses applications potentielles. Néanmoins, son implémentation à l’échelle industrielle exige encore beaucoup de contraintes et notamment concernant la stabilité de ses performances.L’objectif de cette thèse est de développer un procédé de fabrication de dispositifs intégrant une couche de graphène faiblement dopée et présentant des caractéristiques électriques stables. Le graphène, étant un matériau extrêmement sensible à l’environnement, il s’est avéré primordial de le protéger afin d’avoir un bon contrôle sur ses propriétés. Pour ce faire, plusieurs approches technologiques ont été abordées et analysées à l’aide d’une étude statistique des caractéristiques de plus de 500 transistors. Le procédé optimal intègre une couche de « protection » du graphène réalisée après son transfert et la passivation des dispositifs fabriqués avec une couche d’oxyde. Grâce à cette méthode, 75% des transistors fabriqués sont fonctionnels, présentent une faible hystérèse et sont stables dans le temps, ce qui constitue des critères indispensables pour l’intégration du graphène dans des composants discrets en particulier pour l’optoélectronique.Par la suite, le procédé technologique développé a été adapté à la fabrication de lignes coplanaires à base de graphène pour la photodétection hyperfréquence. Des valeurs de photo-courant, proches de celles de la littérature (0.15 mA/W), ont été mesurées avec un laser 1.55 µm modulé à des fréquences allant jusqu’à 40 GHz. Cette technologie est maintenant évaluée pour la fabrication de mixeurs optoélectroniques haute fréquence.
Type de document :
Thèse
Micro et nanotechnologies/Microélectronique. Université Paris-Saclay, 2016. Français. 〈NNT : 2016SACLX086〉
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Contributeur : Abes Star <>
Soumis le : samedi 8 avril 2017 - 08:07:06
Dernière modification le : jeudi 11 janvier 2018 - 06:18:26
Document(s) archivé(s) le : dimanche 9 juillet 2017 - 12:13:59

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Citation

Sana Mzali. Méthodologie de fabrication de transistors à base de Graphène : application aux composants optoélectroniques hyperfréquences. Micro et nanotechnologies/Microélectronique. Université Paris-Saclay, 2016. Français. 〈NNT : 2016SACLX086〉. 〈tel-01504030〉

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