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Semi-conducteurs de puissance unipolaires et mixtes

Démarré par sabrina, Décembre 28, 2017, 03:39:09 PM

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sabrina

Semi-conducteurs de puissance unipolaires et mixtes

par Philippe LETURCQ
Professeur à l'Institut National des Sciences Appliquées deToulouse
Laboratoire d'Analyse et d'Architecture des Systèmes du CNRS (LAAS)
ans les composants semi-conducteurs unipolaires, le transport du courant
est assuré par les seuls porteurs majoritaires de la région de « base » large
et peu dopée qui confère aux dispositifs leur tenue en tension. Cette région de
base n'est donc pas modulée en conductivité ; aussi le « compromis » de performances
offert entre tension bloquée et courant passant est-il a priori moins favorable,
pour une même surface de cristal, que pour les composants bipolaires.
Par contre, en l'absence de phénomènes de stockage de porteurs minoritaires,
les composants unipolaires sont intrinsèquement plus rapides. Deux avantages
connexes doivent être soulignés :
— une très forte résistance d'entrée des dispositifs commandés (transistors),
grâce à la possibilité de contrôler le flux de porteurs majoritaires par effet
de champ (effet de champ de jonction, effet de champ Métal-Oxyde-
Semiconducteur) ;
— une grande stabilité thermique latérale sous polarisation directe, en raison
du coefficient de température négatif de la mobilité des porteurs ; cette stabilité
autorise la réalisation de composants de fort calibre en courant, avec une grande
surface active, par intégration parallèle de cellules élémentaires.
Les possibilités des effets unipolaires et bipolaires apparaissent complémentaires.
Leur association dans des structures de composants hybrides offre
1. Principes généraux .................................................................................. D 3 108 - 2
1.1 Composants unipolaires ............................................................................. — 2
1.2 Composants mixtes unipolaires-bipolaires............................................... — 7
2. Diodes Schottky ....................................................................................... — 8
2.1 Structure type .............................................................................................. — 8
2.2 Caractéristique statique directe.................................................................. — 9
2.3 Caractéristique statique inverse................................................................. — 10
2.4 Comportement dynamique......................................................................... — 11
2.5 Diode « Schottky-bipolaire »....................................................................... — 12
3. Transistors à effet de champ de jonction et composants dérivés — 13
3.1 Généralités ................................................................................................... — 13
3.2 Caractéristiques statiques des transistors à effet de champ.................... — 13
3.3 Comportement dynamique......................................................................... — 17
3.4 Composants bipolaires dérivés............................................................ — 18
Indices et accents............................................................................................. — 19
Notations et symboles .................................................................................... — 20
Transistors MOS (Métal-Oxyde-Semiconducteur) .................................... D 3109
IGBT (Insulated Gate - Bipolar - Transistor) et autres
associations MOS - bipolaires .............................................................. D 3109

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