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المعلومات الادارية

عنوان المشروع- Project Title

Etudes et Simulations bidimensionnelles du stress fonctionnel dans les IGBT

دراسة مكونIGBT تحت تأثير الضغط الكهربائي

الباحث الرئيسي Principal Investigator -

الاسم Name	المؤسسة Institution	الوظيفية Post	العنوان Address	العنوان الالكتروني e-mail	رقم الهاتف Telephone
Bilal beydoun	Université Libanaise	Professor	11-4661B.P:	bilbey@ul.edu.lb	03/754353

الباحثون المشاركون Co-Workers -

الاسم Name	المؤسسة Institution	العنوان الالكتروني e-mail
Mohamad Zouaiter	Université Libanaise, Faculté des sciences	zoaeter@ul.edu.lb
Mouhamad El Hajjar	Université Libanaise, Faculté des sciences	hajjar@ul.edu.lb
Jean-Pierre Charles	Université de Metz	jpcharles@ieee.org

المدة التعاقدية للمشروع Duration -:

ثلاث سنوات

Scientific Information

المعلومات العلميّة

الهدف- Objectives

L’IGBT (Insulated Gate Bipolar transistor), composant à grille isolée, est couramment employé pour des applications de faible et moyenne puissance et de plus en plus souvent pour des applications de forte puissance comme la traction électrique. Son utilisation sous certaines conditions de stress peut conduire à une modification de ses propriétés physiques et électriques. Plusieurs types de stress peuvent être notés de nos jours : Le stress par irradiation, le stress thermique, et le stress électrique qui résulte de l’application d’une tension élevée ou bien d’une forte densité de courant sur la grille. C’est ce dernier type qui fait l’objet de notre projet. Notre étude porte sur l’analyse de cette structure: avant et après stress et ceci d’une part par la mise en place des conditions de stress électrique, et d’autre par la caractérisation électrique et la simulation bidimensionnelle du composant. Nous envisageons par cette procédure de caractériser les phénomènes rencontrés lors du stress et d’apporter une explication physique pouvant être utile à l’amélioration des conditions de fabrication technologique du composant.

ألانجازات المحققة Achievements -

Notre projet a démarré selon les phases décrites précédemment :

Phase I :

Une étude bibliographique sur les problèmes de stress dans l’IGBT a été effectuée.

Les composants que nous avons choisi pour étudier le stress électrique sont donc respectivement le transistor VDMOS de puissance et le transistor MOS à tranchées.

Phase II :

Nous avons effectué une procédure de mesures électriques sur les composants dans le but de se renseigner sur les paramètres affectés par ce type de stress.

Phase III :

Comme convenue, la simulation bidimensionnelle du composant avant et après stress doit valider l’approche de l’interprétation des phénomènes observés. Pour cela, nous avons acheté le module Athena de la société Silvaco qui traite la partie technologique dans le composant, et ceci afin de pouvoir proposer des solutions technologiques sur la structure pour éviter ces phénomènes. L’utilisation du module Giga du simulateur Silvaco qui traite la partie thermique dans le composant, a permis de compléter l’analyse de l’effet thermique dans le VDMOS

آفاق البحث Perspectives -

Nous venons de présenter quelques éléments des travaux de recherches réalisés durant ces trois années de contrat avec le CNRS-L. La suite de ces travaux sera réalisée dans un futur proche. Plusieurs articles dans des conférences et revues internationales ont été publiés

المنشورات والمساهمات في المؤتمرات- Publications & Communications

A- Revues scientifiques internationales avec comité de lecture

[R1] B. Beydoun, M. Alwan, K. Ketata, M. Zoaeter « Bi-dimensional investigation on VDMOS parameters under Thermal Stress Effect » Journal of Active and Passive Electronic Devices (Old City Publishing -USA), acceptée le 25 septembre 2006, à apparaître en 2007.

[R2] M. Alwan , B. Beydoun, K. Ketata, M. Zoaeter “Two-dimensional simulation of the thermal stress effect on static and dynamic VDMOS characteristics” Journal of Materials Science and Engineering B (Elsevier publishing), December 2005, Volume 124–125, pp 335–340

[R3] B. Beydoun, M. Zoaeter, F. Morancho, and J-P Charles “Functional Stress Degradations on Trench MOS Transistors: Two-dimensional Simulations & Analysis” Journal of Active and Passive Electronic Devices (Old City Publishing -USA): July 2005, Volume 1, pp. 13-28

[R4] B. Beydoun, M. Zoaeter, A. Alaeddine, I. Rachidi, F. Bahsoun, J-J. Charlot, and J-P Charles “2-D Analysis of Functional Stress Degradations on Power VDMOS Transistor” Microelectronics International Journal (Emerald group publishing), July 2004, Volume 2, No 2, pp 16-22.

موجز باللغة العربية عن نتائج البحث Abstract in Arabic -

يستعمل غالبا مكونIGBT في تطبيقات ذات القوة الضعيفة والمتوسطة مثل الدفع الكهربائي. ويؤدي استعماله في بعض حالات الضغط إلى تغيير خصائصه الفيزيائية والكهربائية.

هناك عدة أنواع من الضغط معروفة حتى اليوم: الضغط بالإشعاعات والضغط الحراري والضغط الكهربائي الذي ينتج عن إخضاع المكون لقوة كهربائية عالية عند المدخل المتحكم بهذا المكون. والضغط الكهربائي يشكل موضوع هذا البحث.

تقوم دراستنا على تحليل المكون قبل وبعد تعرضه للضغط وذلك عبر إخضاعه لدراسة من الناحية العملية والرقمية.

نهدف عبر هذه الطريقة دراسة كل التأثيرات الناتجة عن تعرض المكون للضغط الكهربائي وذلك بالعودة إلى الخصائص الفيزيائية بهدف إعطاء تفسيرات لما نتج عن هذا الضغط. هذه الدراسة يمكن لها أن تساعد في تحسين شروط التصنيع التكنولوجي لهذا المكون.