Robustesse de MESFET SiC face aux décharges électrostatiques

National audienceL'émergence des composants de puissance commercial en carbure de silicium (SiC) dans notre société s'accentue d'années en années mais certaines de leurs faiblesses perdurent. Dans ce travail nous étudierons l'impact de décharges électrosta-tiques (ESD) sur différents MESFET et nous montrerons que la faiblesse principale est intrinsèquement liée aux propriétés de son diélectrique de passivation le plus commun, le SiO2. Une analyse de ce composant voué à fonctionner en conditions sévères définira les limites actuelles de cette technologie en terme de robustesse aux ESD. Mots-clés – SiC, MESFET, stress ESD, fiabilité, oxyde de passiva-tion, Lock'in thermographie, thermographi infrarouge active, robus-tess

Contribution to Silicon-Carbide-MESFET ESD robustness analysis

International audienceIn this work, ElectroStatic Discharge (ESD) tests are performed on SiC MESFETs in order to understand their physical behavior and failure mechanisms during such stresses. The purpose is to point out advantages and drawbacks of this technology, paying special attention to aspects related to its possible commercialization and reliability. Three MESFETs designed to be integrated as a driver in monlithic SiC systems, featuring some ESD internal protection are investigated. Different configurations on ohmic and Schottky contacts are analyzed. Lock-in thermography is carried out for the physical failure location. With TCAD Sentaurus simulation, it allows to determine the nature of the defects on the damaged areas. Hypothesis on the failure mechanism as SiO 2 breakdown or SiC sublimation are presented. Solutions to increase the ESD robustness such as a Zener diode integration or the use of Al2O3 dielectric for passivation are therefore proposed in this article