Thèse soutenue

Modélisation et réalisation de composants planar haute-tension

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Auteur / Autrice : Georges Charitat
Direction : Pierre Rossel
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Électronique
Date : Soutenance en 1990
Etablissement(s) : Toulouse 3

Résumé

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Afin de concevoir les composants de puissance et haute-tension d'aujourd'hui nous avons mis en place un certain nombre d'outils bases, d'une part sur des methodes analytiques de premier ordre, et d'autre part, sur la simulation numerique bidimensionnelle du comportement electrique de ces dispositifs. Deux types d'etudes sont envisagees: le composant est a l'etat bloque, la tension supportee est maximale et aucun courant ne circule ou en regime de conduction. Les donnees pertinentes qui doivent etre extraites de ces outils sont essentiellement la tenue en tension du dispositif et sa resistance a l'etat passant. Quant a la determination de la tenue en tension du composant, les modeles analytiques presentes permettent de faire une evaluation primaire en se basant sur un calcul des integrales d'ionisation, seul critere fiable pour la detection de l'avalanche. La resolution numerique des equations de base des semi-conducteurs est realisee par un logiciel original, bidim2, permettant de simuler le fonctionnement electrique des composants haute-tension en deux dimensions. Il permet de determiner le claquage par avalanche, tension et lieu, de n'importe quel type de jonction sans approximation. Pour evaluer la resistance passante des dispositifs haute-tension nous avons developpe des techniques analytiques de premier ordre pour diverses configurations de composants. En particulier, l'impact de techniques d'amelioration de la resistance passante donc sa minimisation a ete explore dans le cas des composants mos lateraux. Le logiciel bidim2 est aussi utilise pour etudier le fonctionnement electrique de ces dispositifs en regime de conduction. La resistance passante ainsi que les courants sur les differents contacts sont ainsi accessibles. Ces outils ont permis de decrire les regles de conception de divers composants de puissance dont deux sont decrits dans cet ouvrage: les composants mos lateraux double-diffuses, ldmos en