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RÉSUMÉ
L’amélioration de la qualité du matériau de base et de la technologie de fabrication a permis le développement de nombreux composants de puissance en carbure de silicium, reflétant l’évolution de la maturité de cette nouvelle filière technologique au cours de ces dernières années. Cette évolution se traduit par les débouchés commerciaux actuels et futurs, tout comme le développement d’interrupteurs spécifiques pour la protection série des installations électriques.
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-
Dominique TOURNIER : Docteur en génie électrique - Maître de Conférences à l’INSA Lyon
INTRODUCTION
L’amélioration de la qualité du matériau de base et de la technologie de fabrication a permis le développement de nombreux composants de puissance en carbure de silicium, reflétant l’évolution de la maturité de cette nouvelle filière technologique au cours de ces dernières années. Cette évolution se traduit par les débouchés commerciaux actuels et futurs, tout comme le développement d’interrupteurs spécifiques pour la protection série des installations électriques.
Ce dossier présente les récents progrès et réalisations des composants de puissance en carbure de silicium, les points clés relatifs au matériau et à la technologie de fabrication, les potentialités et réalisations de ce matériau semi-conducteur dont l’utilisation permet d’ores et déjà de repousser les limites de la filière silicium.
Le dossier suivant [D 3 122] décrit des applications telles que la conversion d’énergie et la limitation de courant.
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- Version archivée 1 de mars 1989 par Christian GLAIZE
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2. Aspects généraux du SiC
2.1 Évolution du matériau
Le carbure de silicium a été découvert en 1824 par accident, lors d’une expérience de Berzellius , qui essayait de produire du diamant. En effet, le carbure de silicium n’existe pas à l’état naturel sur terre, Moissan en a découvert des cristaux dans une météorite (cristaux appelés moissanite). Le premier procédé de fabrication industrielle du SiC date de 1891 et a été mis au point par Acheson et les premières exploitations se sont limitées à ses propriétés mécaniques exceptionnelles :
-
dureté, pour la réalisation de poudres abrasives, d’outils de coupe ;
-
résistances aux agents chimiques corrosifs, pour la réalisation de céramiques de revêtement.
Au début du siècle, en 1907, H. J. Round découvre des propriétés électroluminescentes du SiC, ce qui en fait l’un des premiers semi-conducteurs connus, mais son utilisation en tant que tel ne...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - ESAME (O.) et al - Performance comparison of state-of-the-art heterojunction bipolar devices (HBT) based on AlGaAs/GaAs, Si/SiGe and InGaAs/InP. - Microelectronics Journal 35, 901-908 (2004).
-
(2) - * - http://www.compoundsemiconductor.net/articles/magazine/11/6/2/1.
-
(3) - * - http://compoundsemiconductor.net/articles/magazine/8/1/7/1.
-
(4) - BERZELIUS (J.J.) - Unterfuchungen über die Flufsfpathfäure und deren merkwürdigften Verbindungen. - Annalen der Physik und Chemie. vol. 1, p. 169-230 (1824).
-
(5) - MOISSAN (H.) - Étude du Siliciure de carbone de la météorite de cañon Diablo. - Compte-Rendu des Séances de l’Académie des Sciences, Paris. vol. 140, p. 405-406 (1905).
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(6) - ACHESON (E.G.) - Production of artificial crystalline carbonaceous materials. - Brevet...
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