HdR - Nicolas Rouger

Résumé
Ce document présente les enjeux scientifiques et techniques afin de repousser les limites des dispositifs actuels de gestion de l’énergie électrique. Dans une première partie, je propose une analyse et sélection des faits marquants de l’état de l’art, afin de présenter les contraintes, les résultats et les manques. Les domaines concernés sont principalement les composants de puissance, avec notamment l’arrivée des semiconducteurs grands gaps qui imposent de repousser les frontières dans l’intégration et les associations puissance - commande. Fort de cette analyse, le positionnement de mon activité de recherche est proposé, dans un contexte local, national et mondial. La seconde partie présente un aperçu des contributions principales apportées dans le domaine de l’électronique de puissance, et plus particulièrement de l’intégration pour les composants actifs et les circuits de pilotage. Cette partie s’appuie fortement sur les thèses et articles pour lesquels les doctorants et stagiaires encadrés ont contribué à la démonstration de nouveaux concepts et modes d’intégration. Les domaines concernés sont l’intégration monolithique au sein de transistors de puissance, la conception de circuits de pilotage dédiés avec une attention particulière pour l’intégration des organes d’isolation galvanique et enfin les semiconducteurs grands gaps. Enfin, je propose des pistes de recherche, en s’appuyant sur l’analyse de l’état de l’art et les résultats préliminaires obtenus. Ces pistes de recherche, s’inscrivant dans une longue réflexion depuis ma thèse de doctorat, mon recrutement au CNRS et plus récemment, le dépôt de projets de recherche ambitieux. Une des voies proposées est le mariage des technologies et de disciplines souvent peu associées, telles que l’électronique de puissance, la microélectronique et la nanophotonique. Les moyens et supports nécessaires sont présentés, afin d’atteindre rapidement des démonstrations expérimentales à court et moyen termes. Le positionnement de ce projet de recherche est introduit, en s’appuyant là aussi sur les développements antérieurs.