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店鋪:機械工業出版社官方旗艦店 出版社:機械工業出版社 ISBN:9787111640295 商品編碼:10028605227323 品牌:機械工業出版社(CMP) 出版時間:2019-12-01 頁數:200 字數:695000 審圖號:9787111640295 作者:約瑟夫·盧茨,卞抗
"![baecf198635367d9.jpg](https://img10.360buyimg.com/cms/jfs/t1/180445/28/6295/377762/60b0bd82E6c4ef32e/baecf198635367d9.jpg) 內容介紹 本書介紹了功率半導體器件的原理、結構、特性和可靠性技術,器件部分涵蓋了當前電力電子技術中使用的各種類型功率半導體器件,包括二極管、晶閘管、MOSFET、IGBT和功率集成器件等。此外,還包含了制造工藝、測試技術和損壞機理分析。就其內容的全面性和結構的完整性來說,在同類專業書籍中是不多見的。 本書內容新穎,緊跟時代發展,除了介紹經典的功率二極管、晶閘管外,還重點介紹了MOSFET、IGBT等現代功率器件,頗為難得的是收入了近年來有關功率半導體器件的*新成果,如SiC,GaN器件,以及場控寬禁帶器件等。本書是一本精心編著、並根據作者多年教學經驗和工程實踐不斷補充更新的好書,相信它的翻譯出版必將有助於我國電力電子事業的發展。 本書的讀者對像包括在校學生、功率器件設計制造和電力電子應用領域的工程技術人員及其他相關專業人員。本書適合高等院校有關專業用作教材或專業參考書,亦可被電力電子學界和廣大的功率器件和裝置生產企業的工程技術人員作為參考書之用。 目錄 目錄 譯者的話 原書*2版序言 原書*1版序言 常用符號 *1章功率半導體器件——高效電能變換裝置中的關鍵器件1 1*1裝置、電力變流器和功率半導體器件1 1*1*1電力變流器的基本原理2 1*1*2電力變流器的類型和功率器件的選擇3 1*2使用和選擇功率半導體6 1*3功率半導體的應用8 1*4用於碳減排的電力電子設備11 參考文獻14 *2章半導體的性質17 目錄 譯者的話 原書*2版序言 原書*1版序言 常用符號 *1章功率半導體器件——高效電能變換裝置中的關鍵器件1 1*1裝置、電力變流器和功率半導體器件1 1*1*1電力變流器的基本原理2 1*1*2電力變流器的類型和功率器件的選擇3 1*2使用和選擇功率半導體6 1*3功率半導體的應用8 1*4用於碳減排的電力電子設備11 參考文獻14 *2章半導體的性質17 2*1引言17 2*2晶體結構19 2*3禁帶和本征濃度21 2*4能帶結構和載流子的粒子性質24 2*5摻雜的半導體28 2*6電流的輸運36 2*6*1載流子的遷移率和場電流36 2*6*2強電場下的漂移速度42 2*6*3載流子的擴散,電流輸運方程式和愛因斯坦關繫式43 2*7復合*產生和非平衡載流子的壽命45 2*7*1本征復合機理47 2*7*2包含金、鉑和輻射缺陷的復合中心上的復合48 2*8踫撞電離64 2*9半導體器件的基本公式70 2*10簡單的結論73 2*10*1少數載流子濃度的時間和空間衰減73 2*10*2電荷密度的時間和空間衰減74 參考文獻75 第3章pn結80 3*1熱平衡狀態下的pn結80 3*1*1突變結82 3*1*2緩變結87 3*2pn結的I*V特性90 3*3pn結的阻斷特性和擊穿97 3*3*1阻斷電流97 3*3*2雪崩倍增和擊穿電壓100 3*3*3寬禁帶半導體的阻斷能力108 3*4發射區的注入效率109 3*5pn結的電容115 參考文獻117 功率半導體器件——原理、特性和可靠性(原書*2版)目錄第4章功率器件工藝的介紹119 4*1晶體生長119 4*2通過中子嬗變來調節晶片的摻雜120 4*3外延生長122 4*4擴散124 4*4*1擴散理論,雜質分布124 4*4*2摻雜物的擴散繫數和溶解度130 4*4*3高濃度效應,擴散機制132 4*5離子注入134 4*6氧化和掩蔽138 4*7邊緣終端140 4*7*1斜面終端結構140 4*7*2平面結終端結構142 4*7*3雙向阻斷器件的結終端143 4*8鈍化144 4*9復合中心145 4*9*1用金和鉑作為復合中心145 4*9*2輻射引入的復合中心147 4*9*3Pt和Pd的輻射增強擴散149 4*10輻射引入雜質150 4*11GaN器件工藝的若干問題151 參考文獻155 第5章pin二極管160 5*1pin二極管的結構160 5*2pin二極管的I*V特性161 5*3pin二極管的設計和阻斷電壓162 5*4正向導通特性167 5*4*1載流子的分布167 5*4*2結電壓169 5*4*3中間區域兩端之間的電壓降170 5*4*4在霍爾近似中的電壓降171 5*4*5發射極復合、有效載流子壽命和正向特性173 5*4*6正向特性和溫度的關繫179 5*5儲存電荷和正向電壓之間的關繫180 5*6功率二極管的開通特性181 5*7功率二極管的反向恢復183 5*7*1定義183 5*7*2與反向恢復有關的功率損耗189 5*7*3反向恢復:二極管中電荷的動態192 5*7*4具有*佳反向恢復特性的快速二極管199 5*7*5MOS控制二極管208 5*8展望213 參考文獻214 第6章肖特基二極管216 6*1金屬*半導體結的能帶圖216 6*2肖特基結的I*V特性217 6*3肖特基二極管的結構219 6*4單極型器件的歐姆電壓降220 6*4*1額定電壓為200V和100V的硅肖特基二極管與pin二極管的比較222 6*5SiC肖特基二極管223 6*5*1SiC單極二極管特性223 6*5*2組合pin肖特基二極管226 6*5*3SiC肖特基和MPS二極管的開關特性和耐用性230 參考文獻232 第7章雙極型晶體管234 7*1雙極型晶體管的工作原理234 7*2功率雙極型晶體管的結構235 7*3功率晶體管的I*V特性236 7*4雙極型晶體管的阻斷特性237 7*5雙極型晶體管的電流增益239 7*6基區展寬、電場再分布和二次擊穿243 7*7硅雙極型晶體管的局限性245 7*8SiC雙極型晶體管245 參考文獻246 第8章晶閘管248 8*1結構與功能模型248 8*2晶閘管的I*V特性251 8*3晶閘管的阻斷特性252 8*4發射極短路點的作用253 8*5晶閘管的觸發方式254 8*6觸發前沿擴展255 8*7隨動觸發與放大門極256 8*8晶閘管關斷和恢復時間258 8*9雙向晶閘管260 8*10門極關斷晶閘管261 8*11門極換流晶閘管265 參考文獻268 第9章MOS晶體管及場控寬禁帶器件270 9*1MOSFET的基本工作原理270 9*2功率MOSFET的結構271 9*3MOS晶體管的I*V特性272 9*4MOSFET溝道的特性273 9*5歐姆區域276 9*6現代MOSFET的補償結構277 9*7MOSFET特性的溫度依賴性281 9*8MOSFET的開關特性282 9*9MOSFET的開關損耗286 9*10MOSFET的安全工作區287 9*11MOSFET的反並聯二極管288 9*12SiC場效應器件292 9*12*1SiC JFET292 9*12*2SiC MOSFET294 9*12*3SiC MOSFET體二極管296 9*13GaN橫向功率晶體管297 9*14GaN縱向功率晶體管302 9*15展望303 參考文獻303 *10章IGBT307 10*1功能模式307 10*2IGBT的I*V特性309 10*3IGBT的開關特性310 10*4基本類型:PT*IGBT和NPT*IGBT312 10*5IGBT中的等離子體分布315 10*6提高載流子濃度的現代IGBT317 10*6*1高n發射極注入比的等離子增強317 10*6*2胞幾何圖形320 10*6*3“空穴勢壘”效應321 10*6*4集電**端的緩衝層322 10*7具有雙向阻斷能力的IGBT324 10*8逆導型IGBT325 10*9IGBT的潛力329 參考文獻332 *11章功率器件的封裝335 11*1封裝技術面臨的挑戰335 11*2封裝類型336 11*2*1餅形封裝338 11*2*2TO繫列及其派生339 11*2*3模塊342 11*3材料的物理特性347 11*4熱仿真和熱等效電路349 11*4*1熱參數與電參數間的轉換349 11*4*2一維等效網絡354 11*4*3三維熱網絡356 11*4*4瞬態熱阻357 11*5功率模塊內的寄件359 目錄ⅩⅦⅩⅧ功率半導體器件——原理、特性和可靠性(原書*2版)11*5*1寄生電阻359 11*5*2寄生電感362 11*5*3寄生電容365 11*6先進的封裝技術367 11*6*1銀燒結技術368 11*6*2擴散钎焊370 11*6*3芯片頂部接觸的先進技術371 11*6*4改進後的襯底375 11*6*5先進的封裝理念376 參考文獻379 *12章可靠性和可靠性試驗383 12*1提高可靠性的要求383 12*2高溫反向偏置試驗385 12*3高溫柵極應力試驗388 12*4溫度濕度偏置試驗390 12*5高溫和低溫存儲試驗392 12*6溫度循環和溫度衝擊試驗393 12*7功率循環試驗395 12*7*1功率循環試驗的實施395 12*7*2功率循環誘發的失效機理400 12*7*3壽命預測模型407 12*7*4失效模式的離析410 12*7*5功率循環的任務配置和疊加414 12*7*6TO封裝模塊的功率循環能力417 12*7*7SiC器件的功率循環418 12*8宇宙射線失效422 12*8*1鹽礦試驗422 12*8*2宇宙射線的由來423 12*8*3宇宙射線失效模式426 12*8*4基本的失效機理模型427 12*8*5基本的設計規則429 12*8*6考慮nn 結後的擴展模型432 12*8*7擴展模型設計的新進展435 12*8*8SiC器件的宇宙射線穩定性437 12*9可靠性試驗結果的統計評估440 12*10可靠性試驗的展望449 參考文獻450 *13章功率器件的損壞機理456 13*1熱擊穿——溫度過高引起的失效456 13*2浪湧電流458 13*3過電壓——電壓高於阻斷能力461 13*4動態雪崩466 13*4*1雙極型器件中的動態雪崩466 13*4*2快速二極管中的動態雪崩467 13*4*3具有高動態雪崩能力的二極管結構475 13*4*4IGBT關斷過程中的過電流和動態雪崩479 13*5超出GTO的*大關斷電流481 13*6IGBT的短路和過電流482 13*6*1短路類型Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ482 13*6*2短路的熱、電應力486 13*6*3短路時的電流絲491 13*7IGBT電路失效分析494 參考文獻496 *14章功率器件的感應振蕩和電磁干擾500 14*1電磁干擾的頻率範圍500 14*2LC振蕩502 14*2*1並聯IGBT的關斷振蕩502 14*2*2階躍二極管的關斷振蕩504 14*2*3寬禁帶器件的關斷振蕩506 14*3渡越時間振蕩508 14*3*1等離子體抽取渡越時間振蕩509 14*3*2動態踫撞電離渡越時間振蕩515 14*3*3動態雪崩振蕩519 14*3*4傳輸時間振蕩的總結521 參考文獻522 *15章集成電力電子繫統524 15*1定義和基本特征524 15*2單片集成繫統——功率IC526 15*3GaN單片集成繫統529 15*4印制電路板上的繫統集成531 15*5混合集成533 參考文獻539 附錄ASi與4H*SiC中載流子遷移率的建模參數541 附錄B復合中心及相關參數543 附錄C雪崩倍增因子與有效電離率548 附錄D封裝技術中重要材料的熱參數552 附錄E封裝技術中重要材料的電參數553 顯示全部信息
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