Semi-conducteurs de puissance unipolaires et mixtes (partie 2)

INTRODUCTION

1 - TRANSISTORS MOS (MÉTAL-OXYDE-SEMICONDUCTEUR)

• 1.1 - Principales structures MOS de puissance
  Figure 1 - Principales structures MOS de puissance Figure 2 - Exemples de géométries de cellules VDMOS Figure 3 - Structure de principe d’un transistor MOS à superjonction
• 1.2 - Caractéristiques d’état passant
  Figure 4 - Contributions principales à la résistance de drain d’un transistor VDMOS Figure 5 - Caricature des lignes de courant pour le calcul de la résistance de drain d’un transistor VDMOS Figure 6 - Représentations schématiques des limites de charge d’espace et orientations générales du flux de porteurs pour différents cas de polarisation Figure 7 - Caractéristiques statiques de deux transistors de même surface active (S = 0,2 cm2), définis pour des emplois différents, basse tension et haute tension, aux températures de 300 K et 400 K Figure 8 - Conductance spécifique à l’état passant des composants VDMOS en fonction de la tension blocable
• 1.3 - Caractéristiques dynamiques
  Figure 9 - Localisation du stockage électrostatique de charges et schéma équivalent Figure 10 - Exemple de variations des capacités interélectrodes et des charges stockées en fonction de la tension supportée (paramètres de structure du composant VDMOS 8 A/500 V, cf. § ) Figure 11 - Schéma électrique équivalent d’une structure VDMOS Figure 12 - Fonctionnement en « hacheur » Figure 13 - Transitoire de fermeture à courant de commande de grille constant (« gate charge ») Figure 14 - Exemples de transitoires de fermeture et d’ouverture dans un montage « hacheur »
• 1.4 - Limitations
  Figure 15 - Mise en évidence par schéma équivalent du rôle de la structure bipolaire parasite Figure 16 - Exemple d’aire de sécurité

2 - IGBT (INSULATED-GATE-BIPOLAR-TRANSISTOR)

• 2.1 - Structure et principe de fonctionnement des IGBT
  Figure 17 - Exemples de structures IGBT Figure 18 - Schémas équivalents de l’IGBT
• 2.2 - Caractéristiques d’état passant
  Figure 19 - Allures des répartitions de porteurs suivant les axes de symétrie de la structure Figure 20 - Schématisation unidimensionnelle d’un transistor IGBT Figure 21 - Comparaison des caractéristiques MOS et IGBT Figure 22 - Caractéristiques statiques d’un composant « non punch-through » (à contrôle d’injection) Figure 23 - Caractéristiques statiques d’un composant « punch-through » Figure 24 - Commutations d’un NPT-IGBT 50 A/1 200 V dans un montage « hacheur » idéalisé (T= 400 K)
• 2.3 - Comportement dynamique
  Figure 25 - Évolutions de la répartition des porteurs dans la base N (trous) correspondant aux transitoires de la figure 
• 2.4 - Limitations
• 2.5 - Autres associations MOS-bipolaires
  Figure 26 - Structures de principe de quelques thyristors contrôlés par effet de champ MOS