Mémoires de Fin d’Etudes
Etablissement
Université de Boumerdès - M’hamed Bougara
Affiliation
Département Electrique
Auteur
SEFSAF, Hemza
Directeur de thèse
Nadji, Becharia (Professeur)
Filière
Génie Electrique
Diplôme
Magister
Titre
Étude et simulation électrothermique d’un transistor IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor )
Mots clés
Transistors ; Semiconducteurs ; Eléments finis, Méthode des ; Transistors bipolaires à grille isolée
Résumé
Une forte exigence de robustesse s’est imposée dans tous les domaines d’application des composants de puissance. Dans ce cadre très contraint, seule une analyse fine des phénomènes liés directement ou indirectement aux défaillances peut garantir une maîtrise de la fiabilité des fonctions assurées par les nouveaux composants de puissance. Le travail présenté dans ce mémoire a pour but d’étudier le comportement interne des structures semi-conductrices. Dans ce contexte, le recours à la simulation est indispensable dans une phase de conception d’un nouveau produit et/ou de comprendre les mécanismes physiques qui régissent leur fonctionnement. Pour cela, plusieurs types de modélisation sont possibles : la modélisation comportementale, la modélisation physique et la modélisation par éléments finis. La modélisation des composants de puissance de type bipolaire nécessite la prise en compte de la nature distribuée du mécanisme de transport des charges présentes dans la région de base large et peu dopée et qui obéit à l’équation aux dérivées partielles dite "équation de diffusion ambipolaire". L’association du sous-modèle de la base avec les autres sous-modèles des régions physiquement et/ou électriquement différentiables permet de créer le modèle complet de diode PIN et de transistor IGBT. Dans la partie simulation, L’étude est menée à l’aide du logiciel Comsol Multiphysics. Ce logiciel est basé sur la méthode de résolution par éléments finis. Tout d’abord nous avons réalisé la géométrie et le maillage du composant à simuler. Ensuite nous avons présenté les profils de dopage pour chaque région de la cellule IGBT. Les résultats de simulation des caractéristiques statiques I(V) sont donnés. Pour finir notre travail, l’effet de la température sur le comportement électrique de l’IGBT a été simulé. Les résultats obtenus ont été discutés et confrontés avec ceux fournis dans la littérature
Date de soutenance
2013
Cote
621.3(043.2)/A111/SE
Pagination
99 p.
Illusatration
ill.
Format
30 cm
Statut
Traitée