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Simulation d'une structure générique RC-IGBT sans "tension de retournement" adaptée à l'intégration monolithique de cellules de commutation sur puce Si
Auteurs :
Affiliations : 1 - Laboratoire LAAS (France), 2 - Laboratoire LAPLACE (France)
Thématique :
Composants semi-conducteurs
Session :
SO-J3-A "Composants semi-conducteurs"
Résumé
Une structure IGBT à conduction inverse (RC- IGBT) qui intègre de manière monolithique un IGBT pour la conduction directe et un thyristor auto-amorçable pour la conduction inverse est proposée. Contrairement au RC-IGBT classique, cette nouvelle structure ne présente pas de snapback [1-2] en mode de conduction direct. Le fonctionnement du RC- IGBT que nous proposons a été étudié par des simulations physiques 2D en statique et en dynamique. La structure proposée est ensuite utilisée pour créer deux puces complémentaires « tri-pôle à Anode Commune » et « tri-pôle à Cathode Commune » dans le cadre d'une approche d'intégration monolithique bi-puce de convertisseur statique [4]. Ces deux puces ont été associées pour réaliser un onduleur complet monophasé. Dans ce contexte d'intégration bi-puce, la réalisation d'un mur P+ traversant tout le substrat est nécessaire pour l'isolation des interrupteurs dans le cas du tri-pôle à cathode commune. Le RC-IGBT proposé exploite également ce type de mur P+ pour l'enclenchement du thyristor en mode de conduction inverse. L'objectif de l'approche d'intégration est d'améliorer les performances et l'intégrabilité monolithique des convertisseurs de puissance.