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Duy Minh NGUYEN - 20/06/2011 - INSA

publié le , mis à jour le

Duy Minh NGUYEN soutient sa thèse le 20 juin 2011 à 10h00 - Salle René Char (La Rotonde) - INSA de Lyon

Titre :

Conception et caractérisation de diodes en SiC pour la détermination des coefficients d’ionisation

Jury :

  • Directeurs de thèse : PLANSON Dominique ; RAYNAUD Christophe
  • Rapporteurs : ALQUIER Daniel ; MILLAN José
  • Examinateurs : BANO Edwige ; LOCATELLI Marie-Laure ;
  • Membre invité : ISOIRD Karine

Résumé :

Le silicium (Si) est utilisé dans l’industrie des semi-conducteurs depuis plus de soixante ans et nous sommes actuellement à la limite physique de Si dans certains domaines d’application. Le carbure de silicium (SiC) possède plusieurs propriétés exceptionnelles comme une large bande interdite, un champ électrique critique et une vitesse de saturation des porteurs élevée pour remplacer le Si dans des domaines de fonctionnement jusque-là inaccessibles avec le Si. Un nombre important de démonstrateurs des composants de puissance en SiC faisant état de performances remarquables ainsi que la disponibilité commerciale des composants en SiC confirment la maturité de la filière SiC et montrent les progrès technologiques réalisés au cours des dernières années. Cependant, il existe peu d’études sur les coefficients d’ionisation du SiC, lesquels sont pourtant indispensables pour prévoir précisément la tenue en tension des composants de puissance en SiC. Ce travail contribue donc à mieux déterminer ces coefficients. Pour cela, un bon nombre de diodes spécialement conçues pour la détermination des coefficients d’ionisation du SiC par la technique OBIC (Optical Beam Induced Current) ont été réalisées sur différents wafers de SiC-4H et de SiC-6H, deux polytypes courant du SiC. Cette technique repose sur un faisceau de laser ultraviolet qui génère des paires électrons-trous dans la zone de charge d’espace d’une diode sous test. La mesure du courant résultant permet d’accéder aux coefficients d’ionisation. A partir des mesures OBIC sur les diodes réalisées, nous avons pu déduire les coefficients pour ces deux polytypes du SiC. Plus particulièrement, les coefficients d’ionisation du SiC-4H sont déterminés dans une large gamme de champ électrique grâce aux mesures sur les différents dopages. Les paramètres des coefficients déterminés dans ce travail peuvent être utilisés en conception de dispositifs haute tension pour prédire plus précisément l’efficacité de leur protection périphérique.

Voir en ligne : Texte complet de la thèse