Notions de physique du semi-conducteur
Composants de l’électronique de puissance

1 - Notions de physique du semi-conducteur

• 1.1 - Classement des matériaux semi-conducteurs
• 1.2 - Purification des semi-conducteurs
  Figure 1 - Table périodique des éléments Figure 2 - Modèle élémentaire d’un cristal de silicium Figure 3 - Purification électronique Figure 4 - Tranche de silicium monocristallin
• 1.3 - Conductivités de type P et N
  Figure 5 - Eléments utilisés pour le dopage Figure 6 - Dopage de type N Figure 7 - Conductivité des trous Figure 8 - Détail de circuit intégré Figure 9 - Four à quartz pour dopage
• 1.4 - Techniques de dopage
  Figure 10 - Dopage de type P Figure 11 - Croissance épitaxiale Figure 12 - Bombardement ionique
• 1.5 - Connexions au boîtier
  Figure 13 - Connexions de la puce aux broches du circuit intégré avec des fils en or de 25 m de diamètre Figure 14 - Bras d’onduleur à deux transistors

2 - Composants électroniques à commande en courant

• 2.1 - Jonction PN
  Figure 15 - Création de la zone de transition dans une jonction PN Figure 16 - Polarisation directe d’une diode Figure 17 - Polarisation inverse d’une diode Figure 18 - Mécanismes de commutation dans une diode
• 2.2 - Transistor bipolaire
  Figure 19 - Transistor bipolaire Figure 20 - Structure d’un transistor bipolaire Figure 21 - Structure interdigitée Figure 22 - Transistor Darlington Figure 23 - Thyristor
• 2.3 - Thyristor
  Figure 24 - Mécanisme d’amorçage d’un thyristor Figure 25 - Schéma équivalent d’un thyristor Figure 26 - Schéma équivalent de l’amorçage d’un thyristor Figure 27 - Schéma équivalent du blocage d’un thyristor Figure 28 - Thyristor en boîtier press-pack de 1 kA Figure 29 - Pont redresseur intégré de 3 kW
• 2.4 - Thyristor rapide et GTO
  Figure 30 - Triac
• 2.5 - Triacs
• 2.6 - Conclusion

3 - Composants électroniques à commande en tension

• 3.1 - Transistor MOSFET
  Figure 32 - Schéma du MOSFET Figure 33 - Structure multicellulaire
• 3.2 - Transistor IGBT
  Figure 34 - Structure de l’IGBT Figure 35 - Schéma équivalent de l’IGBT Figure 36 - Symbole de l’IGBT
• 3.3 - Thyristor MCT
  Figure 37 - Schéma équivalent du MCT Figure 38 - Symbole du MCT
• 3.4 - Transistor SIT et thyristor SITH
  Figure 39 - Constitution du SIT Figure 40 - États passant et bloqué du SIT Figure 41 - Constitution du SITH Figure 42 - États passant et bloqué du SITH

4 - Choix des composants

5 - Boîtiers et technologies intégrées

• 5.1 - Circuits de commande intégrés (drivers)
  Figure 43 - Circuit de commande des grilles d’un bras de pont à IGBT (source Semikron) Figure 44 - Driver de commande hybride de la figure  (source Semikron)
• 5.2 - Boîtiers
  Figure 45 - Gamme de boîtiers Figure 46 - Convertisseur intégré prêt à l’emploi (source Semikron) Figure 47 - Onduleur typique avec son hacheur de freinage résistif (source Semikron)

6 - Conclusion