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Conception et optimisation de thyristors optiques en carbure de silicium pour des applications d'électronique impulsionnelle
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Dheilly, Nicolas |
| Copyright Year | 2011 |
| Abstract | L'Institut franco-allemand de recherche de Saint-Louis (ISL) developpe des alimentations de forte puissance pour des applications d'electronique impulsionnelle. En vue de reduire les pertes, l'encombrement et le poids de ces systemes, des thyristors en carbure de silicium pourraient a l'avenir remplacer les interrupteurs en silicium actuels. C'est dans le cadre de la collaboration entre le laboratoire Ampere et l'ISL que s'inscrit cette these sur ce theme de recherche. Les proprietes physiques du carbure de silicium et les composants realises par differents laboratoires universitaires et industriels ont demontre les aptitudes de ce materiau pour les fortes puissances. Le travail realise au cours de cette these a permis de concevoir de realiser et de caracteriser des thyristors optiques en carbure de silicium. Dans un premier temps, le travail de conception, base sur des simulations elements finis, a permis d'optimiser deux protections peripheriques, la JTE multiple gravee et la JTE assistee par anneaux gravee, toutes deux robustes vis a vis des incertitudes technologiques sur la gravure, et ayant la particularite de ne pas recourir a l'implantation ionique. Deux series de thyristors optiques ont ainsi ete fabriquees. Le premier lot avait pour but de valider la faisabilite du declenchement optique de thyristor avec des diodes electroluminescentes UV. Le deuxieme lot a permis de mettre en œuvre la JTE assistee par anneaux. Une tenue en tension maximale de 6,3 kV a ete mesuree sur ces thyristors. Ces composants sont aussi destines a evaluer les possibilites en termes d'impulsion de courant des thyristors SiC. A ce titre, deux premieres caracterisations ont ete effectuees et les dispositifs ont ete capables de passer un courant crete de 156 A (soit une densite de courant de 15,6 kA.cm-2) sur une impulsion de 10 μs de large et 40 A (4 kA.cm-2) sur une impulsion de 650 microsecondes de large. Ces resultats montrent une progression significative par rapport aux precedents travaux realises sur le thyristor SiC au laboratoire. Ils valident egalement la bonne stabilite de la technologie de fabrication de l'ISL (gravure, contact ohmique). Cependant, le rendement de fabrication devra etre ameliore par le travail mene actuellement par l'ISL, sur la passivation des composants. |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01128250/document |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
