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Thèse soutenue

Etude d'associations mos-thyristor autoamorcables et blocables. Exemple d'integration de la fonction thyristor dual

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Auteur / Autrice : Marie Breil
Direction : Jean-Louis Sanchez
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Conception des circuits micrélectroniques et microsystèmes
Date : Soutenance en 1998
Etablissement(s) : Toulouse, INSA

Résumé

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Ces travaux s'inscrivent dans le contexte d'integration de nouvelles fonctions pour l'electronique de puissance. Nous nous interessons plus particulierement a la fonction thyristor dual, largement utilisee dans les convertisseurs a resonance et synthetisee jusqu'a present a partir d'elements discrets. Le mode d'integration fonctionnelle est particulierement bien adapte a l'integration de cette fonction thyristor dual qui est caracterisee par un amorcage spontane et un blocage commande. Ainsi la fonctionnalite complete est batie autour de l'element de puissance de base constitue d'un thyristor autoamorcable et blocable par mos, pour lequel la fonction d'autoamorcage est realisee a l'aide d'un transistor mos a canal n preforme et la fonction de blocage par une section mos. Cette fonctionnalite peut etre obtenue a partir de plusieurs solutions d'integration. Chacune confere au composant de puissance un mode specifique d'ouverture que nous analysons dans ce memoire afin d'evaluer les potentialites dans la perspective de realiser le coeur de la fonction. Dans ce cadre, nous avons developpe un modele analytique decrivant les conditions de blocage en fonction des parametres physiques et geometriques pour chaque solution. L'etude est affinee par la simulation 2d. Il se degage de cette etude une solution compatible avec une filiere igbt particulierement bien adaptee a l'integration de la fonction complete. Cette cellule de base imposant la technologie a l'ensemble du dispositif, nous avons optimise les etapes technologiques qui fixent les parametres physiques correspondant aux performances optimales mises en evidence auparavant. L'etude de l'integration basee sur cette structure optimisee debouche sur deux dispositifs thyristor dual integres. A ce stade, une etude 2d a permis de verifier la fonctionnalite et de concevoir les premieres structures de test. Nous exposons les premiers resultats de caracterisation physique et electrique des dispositifs ainsi realises.