Partenaires

Ampère

Supervisory authorities

CNRS Ecole Centrale de Lyon Université de Lyon Université Lyon 1 INSA de Lyon

Our partners

Ingénierie@Lyon



Search


Home > Thèses et HDR > Thèses en 2011

Nicolas DHEILLY - 14/01/2011 - INSA

published on , updated on

Nicolas DHEILLY soutient sa thèse le 14 janvier 2011 à 10h00 - INSA - Amphi La Marceline (2-30) - Bât. Sadi Carnot (2ème étage)

Titre :

Conception et optimisation de thyristors optiques en carbure de silicium pour des applications d’électronique impulsionnelle.

Jury :

  • Directeur de thèse : Dominique PLANSON ;
  • Rapporteurs : Daniel ALQUIER ; Philippe GODIGNON
  • Examinateurs : Michel AMIET ; Rik W. DE DONCKER ;
    Sigo SCHARNHOLZ ; Dominique TOURNIER

Résumé :

En vue de réduire les pertes, l’encombrement et le poids des alimentations de ses systèmes d’électronique impulsionnelle, l’institut franco-allemand de recherche de Saint-Louis (ISL) envisage de remplacer les interrupteurs en silicium actuels par des thyristors en carbure de silicium. C’est dans le cadre de la collaboration entre le laboratoire Ampere et l’ISL que s’inscrit cette thèse sur ce thème de recherche. Le travail realisé au cours de cette thèse a permis de concevoir de réaliser et de caracteriser des thyristors optiques en carbure de silicium. Dans un premier temps, le travail de conception, basé sur des simulations éléments finis, a permis d’optimiser deux protections périphériques, la JTE multiple gravée et la JTE assistée par anneaux gravée, toutes deux robustes vis a vis des incertitudes technologiques sur la gravure, et ayant la particularité de ne pas recourir a l’implantation ionique. Deux séries de thyristors optiques ont ainsi été fabriquées. Le premier lot avait pour but de valider la faisabilité du declenchement optique de thyristor avec des diodes électroluminescentes UV. Le deuxième lot a permis de mettre en oeuvre la JTE assistée par anneaux. Une tenue en tension maximale de 6,3 kV a été mesurée sur ces thyristors. Ces composants sont aussi destinés à évaluer les possibilités en termes d’impulsion de courant des thyristors SiC. A ce titre, deux premières caracterisations ont été effectuées et les dispositifs ont été capables de passer un courant crête de 156 A (soit 15,6 kA/cm²) sur une impulsion d’une durée de 10 μs et 40 A (4 kA/cm²) sur une impulsion de 650 μs. Ces résultats montrent une progression significative par rapport aux précédents travaux réalisés au laboratoire sur le thyristor SiC au laboratoire. Ils valident également la bonne stabilité de la technologie de fabrication de l’ISL (gravure, contact). Cependant, le rendement de fabrication devra être amélioré par le travail mené actuellement par l’ISL, sur la passivation.

View online : Thèse en texte complet