功率半导体器件基础
本书特色
[
本书系统介绍了电力电子领域广泛应用的各类功率半导体器件。由浅入深地介绍了器件的基本结构、物 理机理、设计原则及应用可靠性，内容以硅功率半导体器件为主，同时也涵盖了新兴的碳化硅功率器件。全书 首先从基本半导体理论开始，依次介绍了各类常用的功率半导体器件，采用物理模型分析及数值模拟验证结 合的方式，辅助大量详实的图表数据，帮助读者全面透彻理解功率半导体器件的特性。
]
目录
第1章 绪论1.1 理想和典型的功率开关模型1.2 理想和典型的功率器件参数1.3 单极功率器件1.4 双极功率器件1.5 mos双极功率器件1.6 单极功率器件的理想漂移区1.7 电荷耦合结构：理想的特征导通电阻1.8 小结习题参考文献第2章 材料特性和传输物理2.1 基本特性2.1.1 本征载流子浓度2.1.2 带隙变窄2.1.3 内建电势2.1.4 零偏置耗尽宽度2.1.5 碰撞电离系数2.1.6 载流子迁移率2.2 电阻率2.2.1 本征电阻率2.2.2 非本征电阻率2.2.3 中子嬗变掺杂2.3 复合寿命2.3.1 shockleｙ�瞨ead�瞙all复合2.3.2 小注入寿命2.3.3 空间电荷产生寿命2.3.4 复合能级优化2.3.5 寿命控制2.3.6 俄歇复合2.4 欧姆接触2.5 小结习题参考文献第3章 击穿电压3.1 雪崩击穿3.1.1 碰撞电离系数的幂定律近似3.1.2 倍增系数3.2 突变一维二极管3.3 理想比通态电阻3.4 突变穿通二极管3.5 线性缓变结二极管3.6 边缘终端3.6.1 平面结终端3.6.2 带浮空场环的平面结3.6.3 带多重浮空场环的平面结3.6.4 带场板的平面结3.6.5 带场板与场环的平面结3.6.6 斜角边缘终端3.6.7 腐蚀终端3.6.8 结终端扩展3.7 基极开路晶体管击穿3.7.1 复合斜角终端3.7.2 双正斜角终端3.8 表面钝化3.9 小结习题参考文献第4章 肖特基整流器4.1 功率肖特基整流器结构4.2 金属半导体接触4.3 正向导通4.4 反向阻断4.4.1 漏电流4.4.2 肖特基势垒降低4.4.3 击穿前雪崩倍增4.4.4 碳化硅整流器4.5 器件电容4.6 散热考虑4.7 基本折中分析4.8 器件工艺4.9 势垒高度调整4.10边缘终端4.11小结习题参考文献第5章 p�瞚�瞡整流器5.1 一维结构5.1.1 复合电流5.1.2 小注入电流5.1.3 大注入电流5.1.4 末端区的注入5.1.5 载流子间的散射效应5.1.6 俄歇复合效应5.1.7 正向导通特性5.2 碳化硅p�瞚�瞡整流器5.3 反向阻断5.4 开关特性5.4.1 正向恢复5.4.2 反向恢复5.5 带缓冲层的p�瞚�瞡整流器结构5.6 非穿通型p�瞚�瞡整流器结构5.7 p�瞚�瞡整流器的折中曲线5.8 小结习题参考文献第6章 功率mos场效应晶体管6.1 理想的特征导通电阻6.2 器件元胞结构和工作原理6.2.1 v�瞞osfet结构6.2.2 vd�瞞osfet结构6.2.3 u�瞞osfet结构6.3 器件基本特性6.4 阻断电压6.4.1 终端的影响6.4.2 渐变掺杂分布的影响6.4.3 寄生双极型晶体管的影响6.4.4 元胞节距的影响6.4.5 栅形状的影响6.4.6 元胞表面布局的影响6.5 正向导通特性6.5.1 mos界面物理特性6.5.2 mos表面电荷分析6.5.3 *大耗尽宽度6.5.4 阈值电压6.5.5 沟道电阻6.6 功率mosfet导通电阻6.6.1 源接触电阻6.6.2 源区电阻6.6.3 沟道电阻6.6.4 积累电阻6.6.5 jfet电阻6.6.6 漂移区电阻6.6.7 n+衬底电阻6.6.8 漏接触电阻6.6.9 总导通电阻6.7 功率vd�瞞osfet元胞优化6.7.1 栅电极宽度的优化6.7.2 击穿电压的影响6.7.3 设计规则的影响6.7.4 元胞布局的影响6.8 功率u�瞞osfet的导通电阻6.8.1 源接触电阻6.8.2 源区电阻6.8.3 沟道电阻6.8.4 积累区电阻6.8.5 漂移区电阻6.8.6 n＋衬底电阻6.8.7 漏极接触电阻6.8.8 总导通电阻6.9 功率u�瞞osfet结构的元胞优化6.9.1 垂直p型基区的接触孔结构6.9.2 击穿电压影响6.9.3 可靠性优化6.10平方关系的传输特性6.11超线性传输特性6.12输出特性6.13器件电容6.13.1 基本mos电容6.13.2 功率vd�瞞osfet结构的电容6.13.3 功率u�瞞osfet结构的电容6.13.4 等效电路6.14栅电荷6.14.1 栅电荷提取6.14.2 电压与电流关系6.14.3 vd�瞞osfet与u�瞞osfet结构比较6.14.4 元胞节距对vd�瞞osfet结构与u�瞞osfet结构的影响6.15 高频工作优化6.15.1 输入开关损耗6.15.2 输出开关损耗6.15.3 栅信号延迟6.16 开关特性6.16.1 开启瞬态6.16.2 关断瞬态6.16.3 开关功率损耗6.16.4 ［dv/dt］能力6.17 安全工作区6.17.1 双极型晶体管二次击穿6.17.2 mos二次击穿6.18 内部体二极管6.18.1 反向恢复优化6.18.2 寄生双极型晶体管影响6.19 高温特性6.19.1 阈值电压6.19.2 导通电阻6.19.3 饱和区跨导6.20 互补器件6.20.1 p沟道结构6.20.2 导通电阻6.20.3 深槽结构6.21 硅功率mosfet制造工艺6.21.1 平面vd�瞞osfet工艺6.21.2 槽形u�瞞osfet工艺6.22 碳化硅器件6.22.1 巴利加对(baliga�瞤air)构造6.22.2 平面功率mosfet结构6.22.3 屏蔽型平面功率mosfet结构6.22.4 屏蔽型槽栅功率mosfet结构6.23 小结习题参考文献第7章 双极结型晶体管7.1 功率双极结型晶体管结构7.2 基本工作原理7.3 静态阻断特性7.3.1 发射极开路击穿电压7.3.2 基极开路击穿电压7.3.3 基极发射极短路工作原理7.4 电流增益7.4.1 发射极注入效率7.4.2 考虑耗尽区复合的发射极注入效率7.4.3 基区大注入时发射极注入效率7.4.4 基区输运系数7.4.5 集电极电流密度很大时的基区扩展效应7.5 发射极电流集边效应7.5.1 基极小注入7.5.2 基极大注入7.5.3 发射极图形7.6 输出特性7.7 导通特性7.7.1 饱和区7.7.2 准饱和区7.8 开关特性7.8.1 导通过程7.8.2 关断过程7.9 安全工作区7.9.1 正向二次击穿7.9.2 反向二次击穿7.9.3 安全工作区的界限7.10达林顿结构7.11小结习题参考文献第8章 晶闸管8.1 功率晶闸管结构和工作特性8.2 阻断特性8.2.1 反向阻断能力8.2.2 正向阻断能力8.2.3 阴极短路8.2.4 阴极短路的几何结构8.3 导通特性8.3.1 导通状态8.3.2 栅极触发电流8.3.3 维持电流8.4 开关特性8.4.1 开启时间8.4.2 栅极设计8.4.3 放大栅极设计8.4.4 耐[dv/dt]能力8.4.5 关断过程8.5 光控晶闸管8.5.1 耐[di/dt]能力8.5.2 栅极区域设计8.5.3 光产生的电流密度8.5.4 放大栅设计8.6 自保护晶闸管8.6.1 正向击穿保护8.6.2 [dv/dt]开启保护8.7 可关断晶闸管8.7.1 基本结构和工作原理8.7.2 一维关断准则8.7.3 一维存储时间分析8.7.4 二维存储时间模型8.7.5 一维电压上升时间模型8.7.6 一维电流下降时间模型8.7.7 开关能量损失8.7.8 *大的关断电流8.7.9 元胞设计和版图8.8 三端双向可控硅结构8.8.1 基本结构和工作原理8.8.2 栅触发模型18.8.3 栅触发模式28.8.4 耐[dv/dt]能力8.9 小结习题参考文献第9章 绝缘栅双极晶体管9.1 基本器件结构9.2 器件工作和输出特性9.3 器件等效电路9.4 阻断特性9.4.1 对称结构正向阻断性能9.4.2 对称结构反向阻断性能9.4.3 对称结构漏电流9.4.4 非对称结构正向阻断性能9.4.5 非对称结构反向阻断性能9.4.6 非对称结构漏电流9.5 通态特性9.5.1 通态模型9.5.2 通态载流子分布：对称结构9.5.3 导通压降：对称结构9.5.4 通态载流子分布：非对称结构9.5.5 导通压降：非对称结构9.5.6 通态载流子分布：透明发射极结构9.5.7 导通压降：透明发射极结构9.6 饱和电流模型9.6.1 载流子分布：对称结构9.6.2 输出特性：对称结构9.6.3 输出电阻：对称结构9.6.4 载流子分布：非对称结构9.6.5 输出特性：非对称结构9.6.6 输出电阻：非对称结构9.6.7 载流子分布：透明发射极结构9.6.8 输出特性：透明发射极结构9.6.9 输出电阻：透明发射极结构9.7 开关特性9.7.1 开启机理：正向恢复9.7.2 关断机理：无负载状态9.7.3 关断机理：阻性负载9.7.4 关断机理：感性负载9.7.5 单位周期能耗9.8 功耗优化9.8.1 对称结构9.8.2 非对称结构9.8.3 透明发射极结构9.8.4 折中曲线的比较9.9 互补(p沟道)结构9.9.1 导通特性9.9.2 开关特性9.9.3 功耗优化9.10闩锁抑制9.10.1 深p＋扩散9.10.2 浅p＋层9.10.3 减薄栅氧层厚度9.10.4 双极电流旁路9.10.5 分流调节器结构9.10.6 单元布局9.10.7 抗闩锁结构9.11安全工作区9.11.1 正偏安全工作区9.11.2 反偏安全工作区9.11.3 短路安全工作区9.12槽栅结构9.12.1 阻断模式9.12.2 导通态载流子分布9.12.3 导通态压降9.12.4 开关特性9.12.5 安全工作区9.12.6 修正结构9.13阻断电压环9.13.1 n基9
封面
书名:功率半导体器件基础
作者:巴利加
页数:592
定价:¥99.0
出版社:电子工业出版社
出版日期:2013-02-01
ISBN:9787121195259
PDF电子书大小:68MB 高清扫描完整版