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European Journal of Electrical Engineering
2103-3641
Revue des Systèmes
Revue Internationale de Génie électrique (1295-490X)
 

 ARTICLE VOL 13/2 - 2010  - pp.227-252  - doi:10.3166/ejee.13.227-252
TITRE
Conception de transistors MOS haute tension (1 200 volts) pour l'électronique de puissance

TITLE
Deep trench high voltage (1 200 volts) MOSFET conception for power electronics

RÉSUMÉ
Dans le cadre de ces travaux, nous avons étudié différents principes pour concevoir une nouvelle structure MOS performante. Nous avons arrêté notre choix sur une structure se basant sur le concept de la superjonction, réalisée par gravure profonde et diffusion de bore. Une grande partie des travaux de recherche a consisté à optimiser cette structure. Pour cela, nous avons étudié l'influence des paramètres technologiques et géométriques sur le compromis « tenue en tension/résistance passante spécifique ». Nous avons également développé une terminaison innovante afin d'assurer la tenue en tension du composant. Il a ensuite fallu identifier les étapes critiques du procédé de fabrication. À partir de ces résultats, nous avons réalisé une diode 1 200 V qui nous a permis de valider certaines briques technologiques mais également la terminaison originale.


ABSTRACT
In this work, we have studied many concepts to design a new MOSFET structure. We have chosen a superjunction based structure made by deep etching and boron diffusion. The main part of the work was to optimize this structure. For this, we have studied many technological parameter's influence on the "Breakdown voltage/On-state resistance" tradeoff. We have developed a new innovated junction termination in order to sustain the desired breakdown voltage. It was necessary to identify the process critical steps. From this point, we have fabricated a 1200 V diode which enabled to validate some of these steps but also the original termination.


AUTEUR(S)
Loïc THÉOLIER, Hicham MAHFOZ KOTB, Karine ISOIRD, Frédéric MORANCHO

MOTS-CLÉS
transistor MOS de puissance, tranchées profondes, superjonction, simulation TCAD, terminaisons de jonction.

KEYWORDS
power MOSFET, deep trench, superjunction, TCAD simulation, junction termination.

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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