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- W87808832 abstract "L’augmentation de la densite de puissance des convertisseurs d’energie electrique necessite une gestion thermique toujours plus performante. La thermique devient meme l’element dimensionnant de ces convertisseurs et est au centre des preoccupations des concepteurs. Le diamant presente des proprietes physico-chimiques exceptionnelles particulierement adaptees a la gestion thermique des composants semi-conducteurs de l’electronique de puissance. C’est en effet le meilleur materiau isolant et conducteur thermique connu a ce jour. La possibilite de realiser du diamant polycristallin de maniere reproductible par synthese CVD ouvre aujourd’hui a ce materiau un grand champ d’applications industrielles. Nous avons etudie les potentialites d’applications au domaine particulier de l’electronique de puissance. Nous avons tout d’abord developpe une plateforme de simulation COMSOL qui nous permette d’evaluer differentes structures pour optimiser le systeme de refroidissement des composants d’electronique de puissance. Nous avons alors etudie deux solutions, l’utilisation d’un substrat diamant epais pour reporter les composants ou le depot direct d’une fine couche de passivation sur les composants en fin de fabrication. Nous avons ainsi developpe une structure a substrat diamant et micropoteaux en cuivre qui permet d’extraire jusqu’a 800 W/cm² sous le composant pour un echauffement de 120°C. Cette structure a ete realisee technologiquement pour valider toute la demarche de simulation et conception. Ce prototype propose des performances particulierement interessantes pour l’integration des convertisseurs d’electronique de puissance a haute densite de puissance. Nous avons egalement etudie la passivation des composants avec du diamant CVD en lieu et place du SiO2. L’interet d’une telle passivation est demontre en simulation et les differentes etapes de la realisation technologique sont etudiees. Cette derniere partie met en evidence des difficultes qu’il faudra lever si l’on souhaite utiliser le diamant comme couche de passivation" @default.
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