《电力半导体新器件及其制造技术》王彩琳 机械工业出版社

《电力半导体新器件及其制造技术》王彩琳 机械工业出版社


内容提要：
本书介绍了电力半导体器件的结构、原理、特性、设计、制造工艺、可靠性与失效机理、应用共性技术及数值模拟方法。内容涉及功率二极管、晶闸管及其集成器件[（包括GTO晶闸管、集成门极换流晶闸管（IGCT））]、功率MOSFET、 缘栅双极型晶体管(IGBT)，以及电力半导体器件的功率集成技术、结终端技术、制造技术、共性应用技术、数值分析与模拟技术。重点对GTO的单位电流增益、IGCT的透明阳极和波状基区，功率MOSFET的超结及IGBT的发射极电子注入增强（IE）等新技术进行了详细介绍。

目录：
序言
前言
第1章绪论1
11电力半导体器件概述1
111与电力电子技术关系1
112定义与分类3
12发展概况6
121电力半导体器件的发展6
122制造技术的发展10
参考文献13
第2章功率二极管14
21普通功率二极管14
211结构类型14
212工作原理与I-U特性15
213静态与动态特性17
22快速软恢复二极管24
221结构类型25
222软恢复的机理及控制28
23功率肖特基二极管35
231结构类型与制作工艺36
232工作原理与I-U特性38
233静态特性39
24功率二极管的设计43
241普通功率二极管的设计43
242快速软恢复二极管的设计45
243功率肖特基二极管的设计47
25功率二极管的应用与失效分析48
251安全工作区及其限制因素48
252失效分析51
253特点与应用范围53
参考文献54
第3章晶闸管及其集成器件57
31普通晶闸管结构57
311结构类型57
312工作原理与特性60
313静态与动态特性65
32门极关断晶闸管（GTO）76
321结构概述76
322工作原理与特性79
323静态与动态特性82
324硬驱动技术86
33集成门极换流晶闸管（IGCT）88
331结构特点88
332工作原理与I-U特性92
333静态与动态特性97
334关键技术及其原理100
335驱动电路与特性参数111
34其他集成器件116
341发射极关断晶闸管（ETO）116
342MOS关断晶闸管（MTO）119
35晶闸管的设计122
351设计方法概述122
352超高压晶闸管的设计125
353大电流GTO的设计128
354IGCT的设计131
36晶闸管的应用可靠性与
失效分析136
361普通晶闸管的失效分析136
362GTO的可靠性与
失效分析138
363IGCT的可靠性与
失效分析142
364晶闸管的特点与
应用范围149
参考文献150
第4章功率MOSFET155
41功率MOSFET的结构类型及
特点155
411基本结构156
412横向结构158
42功率MOSFET的工作原理与
特性159
421等效电路159
422工作原理与特性参数160
423静态与动态特性167
43超结MOSFET180
431基本结构及等效电路181
432派生结构182
433静态与动态特性185
44功率MOSFET的设计190
441纵向结构的设计190
442横向结构的设计191
45功率MOSFET的应用可靠性与
失效分析194
451应用可靠性194
452失效分析196
453特点与应用范围201
参考文献201
第5章 缘栅双极型晶体管
（IGBT）205
51普通IGBT205
511结构特点与典型工艺205
512工作原理与I-U特性211
513静态与动态特性218
52注入增强型IGBT234
521结构特点与典型工艺234
522工作原理与注入增强
效应238
523静态与动态特性242
53集成化IGBT245
531逆阻IGBT245
532双向IGBT247
533逆导IGBT249
534双模式IGBT253
535超结IGBT254
54IGBT的设计257
541纵向结构的设计257
542横向结构的设计260
543防闩锁的设计264
55IGBT的应用可靠性与
失效分析266
551可靠性266
552失效分析273
553应用与发展趋势280
参考文献282
第6章功率集成技术287
61功率集成技术简介287
611功率集成概念287
612功率集成形式287
613功率集成意义288
62功率集成电路289
621概述289
622电场调制技术290
623横向高压器件292
624隔离技术308
625设计技术314
626发展与应用范围318
63功率模块320
631概述320
632基本构成321
633封装技术325
634特能与可靠性333
635失效分析与安全性339
636发展趋势341
参考文献342
第7章电力半导体器件的结终端
技术347
71常见的结终端技术347
711平面结终端技术347
712台面结终端技术352
713结终端特性的表征357
714结终端的制作工艺358
72常用结终端结构359
721功率二极管的结终端
结构360
722MOS型浅结器件的结终端
结构361
723晶闸管的结终端结构363
724HVIC的结终端结构365
73结终端结构的设计366
731概述366
732浅结器件复合结终端的
设计369
733深结器件复合结终端的
设计372
参考文献376
第8章电力半导体器件的制造
技术380
81概述380
811发展概况380
812主要制造技术内容381
82衬底材料制备技术382
821硅衬底382
822SOI衬底384
83基本制造工艺385
831热氧化385
832热扩散388
833离子注入398
834光刻与刻蚀403
835化学气相淀积410
836物理气相淀积413
837背面减薄工艺414
838PIC典型工艺415
84寿命控制技术417
841少子寿命417
842吸杂技术419
843辐照技术421
844应用举例426
85硅-硅直接键合技术429
851技术特点429
852键合的机理与方法430
853应用举例432
86封装技术438
861中小功率器件的封装438
862大功率器件的封装441
参考文献443
第9章电力半导体器件的应用
共性技术449
91电力半导体器件的驱动电路449
911概述449
912电流驱动450
913电压驱动453
92电力半导体器件的串并联
技术455
921概述455
922功率二极管的串并联456
923普通晶闸管的串并联458
924GTO的串并联460
925IGCT的串并联462
926IGBT模块的串并联465
93电力半导体器件的过应力
保护469
931概述469
932保护元器件473
933吸收电路476
934保护电路477
935软开关技术485
94电力半导体器件的热传输与
热分析486
941功耗486
942热传输与热阻488
943热分析493
95电力半导体器件的合理使用496
951可靠性496
952有效保护497
953降额使用498
参考文献498
0章电力半导体器件的数值
分析与仿真技术500
101数值分析方法500
1011概述500
1012电特性仿真502
1013热特性仿真504
102MEDICI软件使用实例506
1021使用方法506
1022仿真实例508
103ISE软件使用实例519
1031DIOS模块519
1032MDRAW模块523
1033DESSIS模块533
104ANSYS软件使用实例542
1041软件介绍543
1042分析实例544
参考文献554


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