Caractérisation : microélectronique cryogénique

Les compétences en microélectronique cryogénique sont très rares.

Les moyens de caractérisation, dans ce domaine, sont encore plus rares, surtout si les caractérisations doivent se faire sur tranches et/ou du statique aux hyperfréquences.

Les interventions de caractérisation, en microélectronique cryogénique, proposées par Phyapp, sont basées sur les ressources matérielles et d'expertise du laboratoire IMEP-LAHC (sur Grenoble/Minatec et Chambéry/Technolac).

Caractériser des composants ou des dispositifs en cryogénie présente, en particulier, deux intérêts.

  • physique : analyse des évolutions spécifiques des paramètres physiques des composants, en  très basses températures (sources de bruits invisibles à l'ambiante, par exemple)
  • fonctionnel : obtention des spécifications ("data sheets"), non fournies par les fabricants des composants, en dessous des "gammes normales" de températures, pour la conception de dispositifs électroniques fonctionnant en cryogénie.

Les possibilités offertes, en caractérisation cryogénique, s'étendent aux composants optoélectroniques.

Les exemples détaillés ci-dessous sont relatifs à des prestations typiques :

 

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Toutes les caractérisations usuelles, mais en cryogénie

Prestations Commentaires

Caractérisation à basses et hautes températures.

Caractérisation électrique statique / basse fréquence C(V) et I(V) en fonction de la température, avec extraction de tous les paramètres électriques et technologiques.  

Caractérisation RF / hyperfréquences en fonction de la température.

Études des mécanismes physiques en fonction de la température.

Mesures sur composants en boîtier ou sur plaquettes ("on-wafer").

Boîtiers : 2 à 450K
Champ magnétique : jusqu'à 9T
Tranches : 10 à 400K, diamètre : 200mm
Fréquence : 0 à 65GHz
Traceur de caractéristiques, impédancemètre, analyseur de spectre électrique ou optique, analyseur vectoriel de réseaux… en fct des types de caractérisations
Analyse fine des composants, accès aux processus activés thermiquement.
Une configuration unique en France : mesures sous pointes basses fréquences ("DC"), RF/hyper ou optiques, en cryogénie, comme on le ferait à l'ambiante...
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