Conception et réalisation d'un interrupteur bidirectionnel silicium pour des applications secteur : le transistor BipAC

Hiba Rizk 1
1 LAAS-ISGE - Équipe Intégration de Systèmes de Gestion de l'Énergie
LAAS - Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse]
Résumé : Ces travaux s'inscrivent dans le contexte de la gestion de l'énergie électrique dans les applications domestiques 230V - 50Hz. Le niveau de puissance visé se situe aux environs de la centaine de watts, et les structures de conversion utilisent des interrupteurs bidirectionnels bicommandables réalisés aujourd'hui à l'aide d'associations anti-série de composants de type MOS. Malgré les améliorations apportées par certains de ces dispositifs, leur coût de fabrication reste encore élevé et limite leur plus large diffusion sur ce marché partagé avec le triac à ce jour. Nous proposons une architecture de structure bipolaire bidirectionnelle en courant et symétrique en tension appelée BipAC. Le BipAC est une structure verticale bidirectionnelle, contrôlable à la fermeture et à l'ouverture, réalisable sur substrat N (BipAC PNP) ou P (BipAC NPN). Sa faible chute de tension à l'état passant et sa commande ON/OFF avec une seule électrode de référence la rendent intéressante pour des applications spécifiques à faible niveau de courant (<1A). L'étude de la structure BipAC s'appuie sur des simulations physiques 2D effectuées à l'aide du logiciel SentaurusTM. Afin d'améliorer le gain en courant de la structure BipAC initiale, une nouvelle version du BipAC a été proposée et validée par des simulations physiques 2D (de type process et électrique). Ensuite, des masques sont conçus sous le logiciel CadenceTM. La structure initiale est réalisée sur les deux types de substrat et pour deux épaisseurs différentes de chaque type. La fonctionnalité du BipAC est validée par des caractérisations électriques.
Type de document :
Thèse
Micro et nanotechnologies/Microélectronique. Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2017. Français. 〈NNT : 2017TOU30213〉
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Contributeur : Abes Star <>
Soumis le : lundi 4 février 2019 - 15:34:41
Dernière modification le : vendredi 8 février 2019 - 11:27:25

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Hiba Rizk. Conception et réalisation d'un interrupteur bidirectionnel silicium pour des applications secteur : le transistor BipAC. Micro et nanotechnologies/Microélectronique. Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2017. Français. 〈NNT : 2017TOU30213〉. 〈tel-02006357〉

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