Conclusion générale
4.15). Ce bon accord entre simulation et mesure nous permet de valider la valeur des
paramètres technologiques extraits à partir des circuits OCVD et DMTVCA (Tableau
4.2), ainsi que la procédure d’extraction.
L’augmentation de la tenue en tension et du courant à l’état passant des diodes SiC se
répercute sur le dimensionnement des éléments des circuits de commutation. La tension
d’avalanche de nombreux prototypes de diodes SiC, dépasse largement le plus important
calibre en tension d’un interrupteur commandé à semiconducteur en silicium. La mise en
série de composants à semiconducteur commandés s’effectue au détriment de la rapidité
de commutation, car les systèmes d’équilibrage dynamique ralentissent la commutation
en augmentant la constante de temps du système.
Pour éviter de recourir à la mise en série de MOSFET, il est possible d’utiliser un tube à
vide de type thyratron comme interrupteur de forte puissance. Ils sont capables de
fonctionner jusqu'à des courants de l'ordre de la dizaine de kiloampères, avec des
tensions de plusieurs dizaines de kilovolts et un temps de commutation de l’ordre de la
dizaine de nanoseconde [DUFO-06]. Un banc de test de recouvrement inverse de diodes
SiC haute tension a été réalisé avec un thyratron de calibre 2000V-9A [NUTT-04]. Cela
vérifie la faisabilité d’utiliser un tube à vide pour la caractérisation en commutation de
diodes haute tension rapide.
Une autre possibilité consiste à utiliser un interrupteur commandé de type JFET ou
MOSFET SiC. Récemment un JFET SiC de calibre de 5kV-10A a été créé, des MOSFET
et JFET SiC 10kV sont en cours de conception. Un interrupteur commandé semblable au
JFET SiC a été comparé à un MOSFET en silicium (IRF820) dans un circuit de
caractérisation en commutation d’une diode Schottky SiC (UPSC600) pour VR=250V et
IF=0.2A [SPEE-03]. Cette étude a démontrée une plus grande rapidité de commutation
du JFET SiC par rapport au MOSFET en silicium.
La mesure des commutations rapides de composants SiC comme les diodes 5kV ou les
nouvelles diodes 10kV du laboratoire, n’est pas envisageable avec des sondes de tension
classique. Ceci nécessite une large bande passante (>175MHz) et une amplitude de
tension supérieures aux sondes existantes dans le commerce. Pour caractériser en
commutation ces composants, une possibilité à étudier consiste à utiliser la propriété de
polarisation d’un cristal (niobate de lithium ou tellure de cadmium) sous champ
électrique. La polarisation du faisceau émis par un laser au travers du cristal est
THESE - Damien Risaletto - 113 -
Caractérisation électrique en commutation
de diodes haute tension en carbure de silicium