Thèse soutenue

Analyse des défauts induits par irradiations ionisante et à effets de déplacement dans des structures MCT (MOS Controlled Thyristor) à partir de mesures électriques et par simulation

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Auteur / Autrice : Ahmed Haddi
Direction : Jean-Pierre CharlesAlain Hoffmann
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Électronique
Date : Soutenance en 1999
Etablissement(s) : Metz
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LICM - Laboratoire Interfaces, Capteurs et Microélectronique - EA 1776

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Mots clés libres

Résumé

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Le MCT (MOS Controlled Thyristor) et l'IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) sont des composants hybrides associant les avantages d'un MOS (facilité de commande et rapidité en commutation) et ceux d'une structure bipolaire (faible tension de déchet et un pouvoir de commuter de forts courants). Ils se trouvent en compétition dans les applications de puissance. Ces applications couvrent les domaines industriels dans des environnements radiatifs (spatiaux ou nucléaires), ce qui demande une caractérisation spécifique. Deux types d'effets des irradiations sur les composants électroniques sont à considérer : l'effet d'ionisation et l'effet de déplacement d'atomes. Le travail développé dans ce mémoire a pour but de pousser l'étude et l'analyse des effets induits par des irradiations ionisantes (gamma) et à effets de déplacement (neutrons) dans le composant MCT. Afin de bien comprendre les dégradations induites dans la structure du MCT une pre-étude sur l'IGBT est réalisée. Des mesures électriques et la simulation 2D sont effectuées afin d'évaluer ces dégradations. Ainsi l'évolution des paramètres physiques et électriques a été suivie en fonction de la dose (ou fluence) et du type d'irradiation. Une modélisation de la structure du MCT et des phénomènes physiques et électriques gouvernant son comportement électrique en utilisant le simulateur de dispositifs 2D-ATLAS (version PISCES de SILVACO) est réalisée. Cette structure va servir à la simulation et l'analyse des mesures capacité-tension entre grille et anode du MCT, ceci afin de bien montrer le rôle joué par chacune des couches du MCT. La simulation des effets induits par irradiation neutrons est effectuée en introduisant des défauts dans toute la structure simulée. L'objectif de cette simulation étant de valider les hypothèses proposées lors des études électriques