Bibliographie & annexes
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Auteur(s)
-
Dominique TOURNIER : Docteur en génie électrique - Maître de Conférences à l’INSA Lyon
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Lire l’articleINTRODUCTION
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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VERSIONS
- Version archivée 1 de mars 1989 par Christian GLAIZE
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Introduction générale5. Conclusions
La disponibilité commerciale de plaquettes de SiC-4
couplée à l’amélioration de la technologie de fabrication vont encourager le développement, la disponibilité et l’utilisation des composants de puissance en carbure de silicium. Les calibres en courant et en tension des diodes Schottky sont désormais compatibles avec une utilisation dans des applications industrielles. La tendance va vers l’augmentation de ces calibres. La commercialisation des diodes et transistors bipolaires implique de résoudre la dégradation des caractéristiques causée par la formation de stacking fault. Les avancées technologiques (croissance RAF et croissance LBP2) laissent présager une commercialisation possible dans la prochaine décennie. Les interrupteurs de puissance unipolaires de type JFET et MOSFET sont en cours de développement pour des gammes de tension de l’ordre de 1 kV à 3,5 kV. Le JFET, composant normalement passant et fonctionnant à 300 oC, est d’ores et déjà disponible en échantillonnage. Un composant normalement bloqué (associant un JFET en SiC à un MOSFET en silicium dans une configuration « cascode ») devrait être disponible sur le marché rapidement. Le MOSFET en SiC nécessite un développement industriel plus complet afin d’améliorer la mobilité du canal d’inversion et également la fiabilité de l’oxyde. La limitation actuelle réside dans la production en volume de ces composants afin d’en réduire le coût de fabrication et le prix de vente. Concernant l’aspect thermique, les composants silicium fabriqués possèdent des caractéristiques proches des limites théoriques (400 oC pour un LDMOS-SOI fully depleted ) alors que la marge de progression reste importante (500 oC – 600 oC pour des gammes de tension de l’ordre de 1 kV) pour ce qui concerne les composants en SiC par rapport aux composants actuellement fabriqués (300 oC pour un JFET 1,2 kV). Tout comme pour le silicium, de nouveaux concepts ont été récemment envisagés pour les composants en SiC basés sur la technologie COOLMOS trench refilled. Ces technologies permettraient d’approcher rapidement les limites théoriques des composants en SiC.
Enfin l’utilisation du SiC a permis d’apporter une solution technologique à des applications spécifiques...
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Conclusions
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).
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(2) - * - http://www.compoundsemiconductor.net/articles/magazine/11/6/2/1.
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(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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