Download or read book Composants de Puissance en Sic written by and published by Ed. Techniques Ingénieur. This book was released on with total page 14 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

Download or read book Mod lisation et Simulation Spice des Composants de Puissance written by Lotfi Messaadi and published by Univ Europeenne. This book was released on 2016-07-07 with total page 148 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le carbure de silicium (SiC) est un materiau semi-conducteur a large bande d'energie interdite. Ce materiau possede des caracteristiques en temperature et une tenue aux champs electriques bien superieures a celles du silicium. Les dispositifs a base de ce materiau (SiC) sont bien adaptes pour fonctionner dans des environnements a haute temperature, haute puissance, haute tension et haute radiation. Ces caracteristiques permettent des ameliorations significatives dans une grande variete d'applications et de systemes de puissance. Dans ce travail on presente des etudes analytiques comparatives des modeles des composants a semi-conducteurs en SiC, ainsi que les principales caracteristiques statiques, dynamiques, et thermiques des meilleurs composants comme SiC-JFET, SiC diode Schottky et le SiC-MOSFET, de puissance commercialises de different constructeurs en raison d'elaborer un plan de choix guidant les concepteurs des circuits d'electronique de puissance de selectionner le composant le plus adapte a leur cahier de charge selon leurs objectifs et selon les performances de leurs convertisseurs de puissance.

Download or read book Optimisation des tapes technologiques pour la fabrication de composants de puissance en carbure de silicium written by Heu Vang and published by . This book was released on 2006 with total page 170 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'électricité est aujourd'hui l'énergie la plus utilisée de part le monde. L'électronique de puissance est au coeur de la gestion de l'électricité. La majorité des systèmes de puissance utilise de nos jours des composants actifs en silicium. Avec les nouvelles contraintes, des tensions plus élevées, des faibles pertes, l'encombrement, les hautes températures, le silicium a atteint ses limites. Le carbure de silicium (SiC) est un semi-conducteur à large bande interdite qui présente des propriétés physiques et électriques à celles du silicium pour les composants de puissance. Les différents travaux à travers le monde démontrent un avenir prometteur pour le SiC dans la prochaine génération des composants de puissance. Ainsi les premiers composants SiC sont disponibles sur le marché depuis 2002 et les premiers systèmes hybrides Si/SiC permettent de mettre en évidence les avantages de cette nouvelle technologie. Le travail réalisé au cours de cette thèse a permis de mettre en place une base pour la technologie de fabrication de composants de puissance en SiC. Plusieurs étapes technologiques nécessaires à la fabrication de dispositifs SiC ont été optimisées. La gravure plasma du SiC avec un réacteur RIE et la formation du contact ohmique le SiC de type P ont été étudiées plus amplement. Ainsi, le procédé de gravure optimisé permet une vitesse de gravure de 0,35 æm/min avec un plasma SF6/O2, il est alors possible avec un masque de nickel de réaliser des structures mesas avec des profondeurs supérieures à 10 æm. Ensuite, une métallisation Ni/Al sur le SiC-4H de type P a été réalisé avec une résistance spécifique reproductible de 3×10-5 Ωcm2. Les optimisations des différentes étapes technologiques ont été implémentées dans la fabrication de diodes SiC avec deux types de protections périphériques : JTE et mesa. Des diodes de 1,2 kV et 5 kV ont été réalisées et caractérisées. Ces dispositifs ont permis de valider les optimisations apportées par le travail réalisé dans cette thèse. Cependant, il reste encore à améliorer les techniques de croissance du SiC pour permettre la fabrication de composants bipolaires de puissance en SiC fiables et robustes.

Download or read book Conception suivi de fabrication et caract risation lectrique de composants haute tension en SiC written by Runhua Huang and published by . This book was released on 2011 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les composants actifs en électronique de puissance sont principalement à base de Silicium. Or, le silicium a des limites en termes de température d'utilisation, fréquence de commutation et de tenue en tension. Une alternative au Si peut être les semi-conducteurs à grand gap tels que le SiC-4H. Grâce aux travaux de plusieurs équipes de chercheurs dans le monde, les performances s'améliorent d'année en année. Le laboratoire AMPERE conçoit, réalise et caractérise des composants de puissance en SiC-4 H. Cette thèse s'inscrit dans les projets SiCHT2 et VHVD du laboratoire. Le travail réalisé au cours de cette thèse repose sur la conception la fabrication et la caractérisation électrique de composantes haute tension en SiC-4H. Les paramètres de protection pour la diode bipolaire 6500V sont optimisés à l'aide des simulations à base d'éléments finis. Les paramètres du SiC pour les modèles utilisés pour la simulation sont développés par des travaux précédents. Ensuite, le masque est dessiné. La diode est réalisée chez IBS. La première caractérisation est effectuée avant le recuit post-métallisation en directe et inverse sans passivation finale. Après le recuit post-métallisation la résistance de contact est plus faible. La caractérisation de la tenue en tension a été effectuée à AMPERE puis à l'ISL à très haute tension. A l'aide de simulations à base d'éléments finis, les paramètres tels que la résistance de contact et la durée de vie des porteurs ont été affinés à partir des caractérisations électriques obtenues par l'expérience. Les autres travaux portent sur la conception, les optimisations et les fabrications des diodes 10 kV et transistors 6500 V.

Download or read book Conception et caract risation de diodes en SiC pour la d termination des coefficients d ionisation written by Duy Minh Nguyen and published by . This book was released on 2011 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: 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 silicium (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.

Download or read book Advancing Silicon Carbide Electronics Technology II written by Konstantinos Zekentes and published by Materials Research Forum LLC. This book was released on 2020-03-15 with total page 292 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: The book presents an in-depth review and analysis of Silicon Carbide device processing. The main topics are: (1) Silicon Carbide Discovery, Properties and Technology, (2) Processing and Application of Dielectrics in Silicon Carbide Devices, (3) Doping by Ion Implantation, (4) Plasma Etching and (5) Fabrication of Silicon Carbide Nanostructures and Related Devices. The book is also suited as supplementary textbook for graduate courses. Keywords: Silicon Carbide, SiC, Technology, Processing, Semiconductor Devices, Material Properties, Polytypism, Thermal Oxidation, Post Oxidation Annealing, Surface Passivation, Dielectric Deposition, Field Effect Mobility, Ion Implantation, Post Implantation Annealing, Channeling, Surface Roughness, Dry Etching, Plasma Etching, Ion Etching, Sputtering, Chemical Etching, Plasma Chemistry, Micromasking, Microtrenching, Nanocrystal, Nanowire, Nanotube, Nanopillar, Nanoelectromechanical Systems (NEMS).

Download or read book Power Electronics Semiconductor Devices written by Robert Perret and published by John Wiley & Sons. This book was released on 2013-03-01 with total page 381 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: This book relates the recent developments in several key electrical engineering R&D labs, concentrating on power electronics switches and their use. The first sections deal with key power electronics technologies, MOSFETs and IGBTs, including series and parallel associations. The next section examines silicon carbide and its potentiality for power electronics applications and its present limitations. Then, a dedicated section presents the capacitors, key passive components in power electronics, followed by a modeling method allowing the stray inductances computation, necessary for the precise simulation of switching waveforms. Thermal behavior associated with power switches follows, and the last part proposes some interesting prospectives associated to Power Electronics integration.

Download or read book CONTRIBUTION A L ETUDE DE COMPOSANTS DE PUISSANCE HAUTE TEMPERATURE EN CARBURE DE SILICIUM written by Dominique Planson and published by . This book was released on 1994 with total page 152 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LES POTENTIALITES DU CARBURE DE SILICIUM EN TANT QUE MATERIAU SEMICONDUCTEUR EN VUE D'OBTENIR UN COMPOSANT DE PUISSANCE SONT ICI ETUDIEES, POUR DES APPLICATIONS DE PUISSANCE DANS LA GAMME (1500 V-1 A). LES PARAMETRES DU MATERIAU CONNUS A CE JOUR PERMETTENT LA CONCEPTION ASSISTEE PAR ORDINATEUR DE COMPOSANTS EN SIC POUR MIEUX CERNER LA TRIPLE ADEQUATION MATERIAU/COMPOSANT/TECHNOLOGIE. LES CARACTERISTIQUES ELECTRIQUES DE TROIS TYPES DE TRANSISTORS (BIPOLAIRE, MOSFET ET JFET) SONT ETUDIEES A L'AIDE DE SIMULATIONS ELECTRIQUES BIDIMENSIONNELLES (LOGICIEL PISCES). UNE PROTECTION PERIPHERIQUE DES COMPOSANTS DE PUISSANCE EST NECESSAIRE POUR SE PREMUNIR DU CLAQUAGE PAR AVALANCHE DU A LA HAUTE TENSION. DEUX TYPES DE PROTECTION CLASSIQUES DE LA FILIERE SILICIUM (ANNEAUX DE GARDE ET STRUCTURE MESA) SONT ETUDIEES AVEC LES CONTRAINTES LIEES AU SIC. ENFIN, LA GRAVURE DU SIC APPARAIT COMME UNE ETAPE TECHNOLOGIQUE CLEF POUR LES COMPOSANTS DE PUISSANCE, ET NOUS PRESENTONS NOS RESULTATS EXPERIMENTAUX DE GRAVURE PAR PLASMA DANS UN REACTEUR UTILISANT LE PRINCIPE DE LA RESONANCE CYCLOTRONIQUE ELECTRONIQUE DISTRIBUEE

Download or read book Composants de puissance en SiC Applications written by Tournier and published by . This book was released on with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

Download or read book Composants de puissance en SiC Technologie written by Tournier and published by . This book was released on with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

Download or read book Conception d un onduleur triphas base de composants SiC en technologie JFET haute fr quence de commutation written by Xavier Fonteneau and published by . This book was released on 2014 with total page 290 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Depuis le début des années 2000, les composants en carbure de silicium (SiC) sont présents sur le marché principalement sous la forme de diodes Schottky et de transistors FET. Ces nouveaux semi-conducteurs offrent des performances en commutation bien supérieures à celles des composants en silicium (Si) ce qui se traduit par une diminution des pertes et une réduction de la température de fonctionnement à système de refroidissement identique. L'utilisation de composants SiC ouvre donc la possibilité de concevoir des convertisseurs plus compacts ou à une fréquence de commutation élevée pour une même compacité. C'est avec cet objectif d'augmentation de la fréquence de commutation qu'a été menée cette étude axée sur l'utilisation de composants SiC au sein d'un onduleur triphasé. Le convertisseur sur lequel se base l'étude accepte une tension d'entrée de 450V et fournit en régime nominal un courant de sortie efficace par phase de 40 A. Le choix des composants SiC s'est porté sur des transistors JFET Normally-Off et des diodes Schottky SiC car ces composants étaient disponibles à la vente au début de ces travaux et offrent des pertes en commutation et en conduction inférieures aux autres structures en SiC. Les transistors FET possèdent une structure et des propriétés bien différentes des IGBT habituellement utilisés pour des convertisseurs de la gamme considérée notamment par leur capacité à conduire un courant inverse avec ou sans diode externe. De ce fait, il est nécessaire de développer de nouveaux outils d'aide au dimensionnement dédiés à ces composants SiC. Ces outils de calculs sont basés principalement sur les paramètres électriques et thermiques du système et sur les caractéristiques des composants SiC. Les premiers résultats montrent qu'en autorisant la conduction d'un courant inverse au sein des transistors, il est possible de diminuer le nombre de composants. Basées sur ces estimations, une maquette de bras d'onduleur a été développée et testée. Les premiers thermiques montrent que pour une puissance de 12kW, il est possible d'augmenter la fréquence de commutation de 12 kHz à 100 kHz.

Download or read book Caract risation mod lisation et int gration de JFET de puissance en carbure de silicium dans des convertisseurs haute temp rature et haute tension written by Rami Mousa and published by . This book was released on 2009 with total page 169 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les systèmes d’électroniques de puissance ont grandement bénéficié du progrès révolutionnaire des composants de puissance en silicium (Si). Actuellement la quasi-totalité des applications d’électronique de puissance utilise des composants en Si. Les applications d’électroniques de puissance à haute température, haute tension et forte puissance sont de plus en plus croissantes et le silicium atteint ses limites. Le carbure de silicium (SiC) est un matériau semi-conducteur à large bande d’énergie interdite. Les propriétés électriques de ce matériau devancent celles du silicium, ce qui signifie qu’un composant en SiC présente de meilleures performances par rapport à son équivalent en silicium (Si). Les différents travaux à travers le monde démontrent un avenir prometteur pour le SiC dans la prochaine génération des composants de puissance. Le transistor JFET-SiC est l’interrupteur le plus avancé dans son développement technologique car il est au stade de la pré-commercialisation. Un modèle de type circuit pour les composants en SiC présente une extrême importance pour l’analyse et la conception de circuits de convertisseurs, en particulier, si une comparaison avec les composants en Si est établie. Le travail réalisé au cours de cette thèse, consiste à caractériser électriquement plusieurs versions de JFET-SiC pour des températures comprises entre 25°C et 225°C. Les caractérisations sont basées sur des mesures DC (Courant - Tension) en utilisant un traceur de caractéristiques, des mesures AC (Capacité - Tension) en utilisant un analyseur d’impédance et des mesures en commutation sur charge R-L (Résistive-Inductive). L’objectif est d’établir un modèle analytique du transistor JFET-SiCED. Ce modèle est basé sur l’analyse physique et comportementale du JFET en tenant compte de l’influence de la température et de la présence des deux canaux intrinsèques. Le modèle a été développé en langage VHDL-AMS et validé en régime statique ainsi qu’en dynamique en utilisant le simulateur SIMPLORER 7.0. La validation du modèle montre une excellente concordance entre les mesures et la simulation.

Download or read book tude et mise en uvre de modules de puissance MOSFET SiC pour leurs futures utilisations dans des convertisseurs ferroviaires written by Joseph Fabre and published by . This book was released on 2013 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le Carbure de Silicium (SiC) va permettre de repousser les limites des convertisseurs dans trois directions : tenue en tension élevée, haute température de fonctionnement et forte vitesse de commutation. Aujourd'hui, les premiers modules MOSFET SiC sont disponibles sur le marché et semblent prometteurs. L'objectif de ces travaux de thèse consiste plus particulièrement à mettre en œuvre des montages permettant de caractériser ces premiers modules de puissance MOSFET SiC en vue de les utiliser dans les convertisseurs ferroviaires. Le premier chapitre est consacré à l'état de l'art d'une chaîne de traction de Tramway. C'est ce type de chaîne de traction sur lequel se concentrent les études des premières implantations de composants en SiC. Le deuxième chapitre présente un état de l'art des composants semi-conducteurs de puissance en SiC. Il rappelle tout d'abord les propriétés du matériau et détaille ensuite différentes structures de composants en SiC. Le troisième chapitre concerne les modélisations et les simulations de modules de puissance MOSFET SiC au sein d'une cellule de commutation. Les phases de commutation de ces composants sont étudiées en détail, les influences de différents paramètres sont mises en évidence et des simulations multi-physiques permettent de concevoir les bancs d'essais nécessaires à la caractérisation. Le quatrième chapitre présente les résultats des caractérisations statiques et dynamiques de modules de puissance MOSFET SiC. Ces résultats d'essai sont comparés à des modules IGBT Si de même calibre. Le cinquième chapitre est consacré à la mise en œuvre d'un banc d'essai utilisant la « méthode d'opposition ». Celui-ci permet de comparer les modules IGBT Si et les MOSFET SiC en fonctionnement onduleur grâce à des mesures électriques et calorimétriques. Le sixième et dernier chapitre présente des conclusions et donne des perspectives d'utilisation des composants MOSFET SiC dans les convertisseurs ferroviaires. Différents projets visant à utiliser des MOSFET SiC sur des applications ferroviaires y sont présentés.

Download or read book Vieillissement et m canismes de d gradation sur des composants de puissance en carbure de silicium SIC pour des applications haute temp rature written by Rémy Ouaida and published by . This book was released on 2014 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans les années 2000, les composants de puissance en carbure de silicium (SiC) font leur apparition sur le marché industriel offrant d'excellentes performances. Elles se traduisent par de meilleurs rendements et des fréquences de découpage plus élevées, entrainant une réduction significative du volume et de la masse des convertisseurs de puissance. Le SiC présente de plus un potentiel important de fonctionnement en haute température (>200°C) et permet donc d'envisager de placer l'électronique dans des environnements très contraints jusqu'alors inaccessibles. Pourtant les parts de marche du SiC restent limitées dans l'industrie vis à vis du manque de retour d'expérience concernant la fiabilité de ces technologies relativement nouvelles. Cette question reste aujourd'hui sans réponse et c'est avec cet objectif qu'a été menée cette étude axée sur le vieillissement et l'analyse des mécanismes de dégradation sur des composants de puissance SiC pour des applications haute température. Les tests de vieillissement ont été réalisés sur des transistors MOSFET SiC car ces composants attirent les industriels grâce à leur simplicité de commande et leur sécurité "normalement bloqué" (Normally-OFF). Néanmoins, la fiabilité de l'oxyde de grille est le paramètre limitant de cette structure. C'est pourquoi l'étude de la dérive de la tension de seuil a été mesurée avec une explication du phénomène d'instabilité du VTH. Les résultats ont montré qu'avec l'amélioration des procédés de fabrication, l'oxyde du MOSFET est robuste même pour des températures élevées (jusqu'à 300°C) atteintes grâce à un packaging approprié. Les durées de vie moyennes ont été extraites grâce à un banc de vieillissement accéléré développé pour cette étude. Des analyses macroscopiques ont été réalisées afin d'observer l'évolution des paramètres électriques en fonction du temps. Des études microscopiques sont conduites dans l'objectif d'associer l'évolution des caractéristiques électriques par rapport aux dégradations physiques internes à la puce. Pour notre véhicule de test, la défaillance se traduit par un emballement du courant de grille en régime statique et par l'apparition de fissures dans le poly-Silicium de la grille. Pour finir, une étude de comparaison avec des nouveaux transistors MOSFET a été réalisée. Ainsi l'analogie entre ces composants s'est portée sur des performances statiques, dynamiques, dérivé de la tension de seuil et sur la durée de vie moyenne dans le test de vieillissement. Le fil rouge de ces travaux de recherche est une analyse des mécanismes de dégradation avec une méthodologie rigoureuse permettant la réalisation d'une étude de fiabilité. Ces travaux peuvent servir de base pour toutes analyses d'anticipation de défaillances avec une estimation de la durée de vie extrapolée aux températures de l'application visée.

Download or read book Advanced Silicon Carbide Devices and Processing written by Stephen Saddow and published by BoD – Books on Demand. This book was released on 2015-09-17 with total page 260 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Since the production of the first commercially available blue LED in the late 1980s, silicon carbide technology has grown into a billion-dollar industry world-wide in the area of solid-state lighting and power electronics. With this in mind we organized this book to bring to the attention of those well versed in SiC technology some new developments in the field with a particular emphasis on particularly promising technologies such as SiC-based solar cells and optoelectronics. We have balanced this with the more traditional subjects such as power electronics and some new developments in the improvement of the MOS system for SiC MOSFETS. Given the importance of advanced microsystems and sensors based on SiC, we also included a review on 3C-SiC for both microsystem and electronic applications.

Download or read book Silicon Carbide materials Processing and Devices written by and published by . This book was released on 2002 with total page 432 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

Download or read book Proceedings of the 1st International Conference on Electronic Engineering and Renewable Energy written by Bekkay Hajji and published by Springer. This book was released on 2018-08-01 with total page 786 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: The proceedings present a selection of refereed papers presented at the 1st International Conference on Electronic Engineering and Renewable Energy (ICEERE 2018) held during 15-17 April 2018, Saidi, Morocco. The contributions from electrical engineers and experts highlight key issues and developments essential to the multifaceted field of electrical engineering systems and seek to address multidisciplinary challenges in Information and Communication Technologies. The book has a special focus on energy challenges for developing the Euro-Mediterranean regions through new renewable energy technologies in the agricultural and rural areas. The book is intended for academia, including graduate students, experienced researchers and industrial practitioners working in the fields of Electronic Engineering and Renewable Energy.