fr.wedoany.com Rapport : Le 15 juin 2026, Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation (ci-après « Toshiba D&S ») a annoncé avoir développé avec succès une puce de deuxième génération à tranchée du transistor bipolaire à grille isolée à injection renforcée (IEGT) d’une tension nominale de 6500 V, et avoir entamé sa production de masse commerciale. Cette puce élève pour la première fois le niveau de tension de la norme industrielle de 4500 V à 6500 V, et est principalement destinée aux applications de conversion de puissance haute tension telles que les systèmes de transport d’électricité en courant continu haute tension (HVDC), les compensateurs synchrones statiques (STATCOM) et les entraînements de moteurs industriels. Le produit IEGT à pression « ST2000JXH35A » de 6500 V/2000 A utilisant cette puce a été lancé en février 2026, et l’achèvement du développement au niveau de la puce marque le début de la production de masse complète de ce produit.
Basée à Kawasaki, au Japon, Toshiba D&S est la filiale principale du groupe Toshiba chargée des semi-conducteurs et des produits de stockage. L’IEGT est une technologie de semi-conducteurs de puissance propriétaire de Toshiba, appartenant à la famille des transistors bipolaires à grille isolée (IGBT), conçue spécifiquement pour les applications haute tension et haute puissance. Sous l’impulsion de la tendance mondiale à la décarbonation, les parcs d’énergie renouvelable sont souvent éloignés des zones de consommation, ce qui favorise le déploiement des systèmes HVDC pour le transport d’électricité sur de longues distances et à grande capacité. Parallèlement, la stabilité du réseau électrique devient de plus en plus importante, et l’utilisation des STATCOM s’étend continuellement. Dans ces systèmes de conversion de puissance haute tension, les dispositifs semi-conducteurs de puissance doivent être utilisés en série. L’augmentation de la tension nominale d’un seul dispositif permet de réduire le nombre de dispositifs en série, simplifiant ainsi la configuration du système et réduisant la taille des équipements.
Auparavant, Toshiba produisait déjà en masse des dispositifs IEGT à pression de classe 4500 V. Cependant, la réalisation d’un fonctionnement fiable à la classe 6500 V présentait deux défis techniques majeurs : premièrement, garantir une capacité de blocage et une tenue aux courts-circuits suffisantes sous des tensions plus élevées, ce qui nécessite un contrôle précis du transport des porteurs à l’intérieur du dispositif ; deuxièmement, le problème des fluctuations de la tension de claquage observées lors des tests de polarisation. Pour y remédier, Toshiba a adopté une structure de cellule virtuelle de court-circuit dans la zone de cellules de la nouvelle puce IEGT 6500 V, éliminant les zones flottantes susceptibles de provoquer une distribution instable du potentiel ; a optimisé la largeur du méplat entre les tranchées virtuelles et a introduit une couche de barrière N sous la couche de base P. Ces optimisations structurelles améliorent la distribution et le transport des porteurs, rendant la distribution du courant plus uniforme lors du blocage, ce qui permet d’obtenir une capacité de blocage et une tenue aux courts-circuits stables sous haute tension. Parallèlement, Toshiba a confirmé une amélioration du compromis entre les pertes par conduction et les pertes par commutation de cette puce. Dans la zone terminale, le dispositif utilise une structure de dispersion du champ électrique combinant des anneaux de garde et une couche semi-isolante, atteignant une tension de claquage supérieure à 6500 V ; l’optimisation du procédé d’interface entre la couche semi-isolante et le silicium supprime les fluctuations de la tension de claquage sous contrainte de polarisation.
L’IEGT à pression « ST2000JXH35A » de 6500 V/2000 A basé sur cette puce permet de réduire d’environ 33 % le nombre de dispositifs en série par rapport aux dispositifs de 4500 V dans les systèmes HVDC. Cette amélioration peut directement réduire le poids et le volume des équipements, diminuant ainsi les coûts de construction et de transport des stations de conversion des parcs éoliens offshore. Ce produit adopte un boîtier à pression, prend en charge le refroidissement double face et une structure scellée, garantissant la fiabilité pour un fonctionnement industriel à long terme. Cette technologie a été présentée au salon PCIM Europe 2026, qui s’est tenu du 9 au 11 juin 2026 à Nuremberg, en Allemagne. Toshiba a indiqué qu’elle continuerait à développer des IEGT à pression pour les applications de conversion de puissance haute tension et à étendre sa gamme de produits.
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