Abstract FR:

Le fonctionnement des composants bipolaires de puissance (thyristors gto et transistors) est confronte au problème de leur échauffement, qui est susceptible de modifier leurs caractéristiques électriques et parfois d'entrainer leur destruction: la température peut atteindre plusieurs centaines de degré celsius dans des zones caractérisées par des dimensions de l'ordre de quelques dizaines de micromètres. Une technique de mesure sans contact de la température dans des zones de dimensions micrométriques à la surface de composants de puissance en commutation a été développée. Le phénomène physique utilise est la thermoréflectivité: variation de la réflectivité du silicium causée par une variation de sa température. Le travail présenté comprend: 1) l’étude théorique et expérimentale de la thermoréflectivité du silicium oxyde ; 2) la conception, la réalisation et la mise en oeuvre d'un thermoréflectomètre à grande résolution spatiale. Cet appareil est destiné à mesurer sans contact la température dans des régions de très faibles dimensions (typiquement 20 m) du silicium oxyde recouvrant partiellement la surface des composants de puissance en commutation. La variation t(e) de la température t en fonction de l’énergie e dissipée à chaque commutation (dans l'intervalle 1 mj < e < 25 mj) a été étudiée en plusieurs endroits de la surface d'un thyristor gto en fonctionnement au voisinage immédiat, de part et d'autre, de la jonction gachette-cathode du composant. Nous avons trouvé que la variation t(e), dans ce domaine d’énergie, est linéaire pour toutes les zones explorées, avec des pointes de températures allant de 100c a 350c, l’échauffement étant plus important du cote cathode de la jonction que du cote gâchette