Note ABES Wide bandgap (SiC/GaN) power devices characterization and modeling : application to HF power converters Caractérisation et modélisation des composants semi-conducteur à grand gap (SiC/GaN) : application aux convertisseurs HF Convertisseurs statiquess 621.381 52 Convertisseurs électriques Modèles mathématiques Semiconducteurs à large bande interdite Diodes à semiconducteur Modèles mathématiques Transistors à effet de champ Modèles mathématiques Ondes décamétriques Mesure Les matériaux semi-conducteurs à grand gap tels que le carbure de silicium (SiC) et le nitrure de gallium (GaN) sont utilisés pour fabriquer des composants semi-conducteurs de puissance, qui vont jouer un rôle très important dans le développement des futurs systèmes de conversion d'énergie. L'objectif est de réaliser des convertisseurs avec de meilleurs rendements énergétiques et fonctionnant à haute température. Pour atteindre cet objectif, il est donc nécessaire de bien connaître les caractéristiques de ces nouveaux composants afin de développer des modèles qui seront utilisés lors de la conception des convertisseurs. Cette thèse est donc dédiée à la caractérisation et la modélisation des composants à grand gap, mais également l'étude des dispositifs de mesure des courants des commutations des composants rapides. Afin de déterminer les caractéristiques statiques des composants semi-conducteurs, une méthode de mesure en mode pulsé est présentée. Dans le cadre de cette étude, une diode SiC et un JFET SiC "normally-off" sont caractérisés à l'aide de cette méthode. Afin de mesurer les capacités inter-électrodes de ces composants, une nouvelle méthode basée sur l'utilisation des pinces de courant est proposée. Des modèles comportementaux d'une diode Si et d'un JFET SiC sont proposés en utilisant les résultats de caractérisation. Le modèle de la diode obtenu est validé par des mesures des courants au blocage (recouvrement inverse) dans différentes conditions de commutation. Pour valider le modèle du JFET SiC, une méthode de mesure utilisant une pince de courant de surface est proposée. Compared to traditional silicon (Si) semiconductor material, wide bandgap (WBG) materials like silicon carbide (SiC) and gallium nitride are gradually applied to fabricate power semiconductor devices, which are used in power converters to achieve high power efficiency, high operation temperature and high switching frequency. As those power devices are relatively new, their characterization and modeling are important to better understand their characteristics for better use. This dissertation is mainly focused on those WBG power semiconductor devices characterization, modeling and fast switching currents measurement. In order to measure their static characteristics, a single-pulse method is presented. A SiC diode and a "normally-off" SiC JFET is characterized by this method from ambient temperature to their maximal junction temperature with the maximal power dissipation around kilowatt. Afterwards, in order to determine power device inter-electrode capacitances, a measurement method based on the use of multiple current probes is proposed and validated by measuring inter-electrode capacitances of power devices of different technologies. Behavioral models of a Si diode and the SiC JFET are built by using the results of the above characterization methods, by which the evolution of the inter-electrode capacitances for different operating conditions are included in the models. Power diode models are validated with the measurements, in which the current is measured by a proposed current surface probe. Electronic Thesis or Dissertation Text en PDF 7064025 text/html https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/EDSPI/2014/50376-2014-Li.pdf https://theses.fr/2014LIL10080/abes Li Ke Li 1986-08-22 CN 183102991 https://theses.fr/2014LIL10080 2014LIL10080 https://doi.org/10.70675/7a0e101fza89dz4d38z8f5fzb54e70bd63c7 2014-10-23 Génie électrique Lille 1 026404184 Doctorat Docteur es non oui Idir Nadir MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 123452635 Videt Arnaud MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2 133219038 École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Lille ; 1992-2021) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 147297028 Laboratoire d'électrotechnique et d'électronique de puissance (L2EP) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 067103510 ddc:620 Idir Nadir Videt Arnaud École doctorale Sciences pour l'Ingénieur (Lille) Laboratoire d'électrotechnique et d'électronique de puissance (L2EP) PDF 7064025