绝缘栅双极型晶体管(IGBT)设计与工艺
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作者赵善麒
出版社机械工业出版社
ISBN9787111604983
出版时间2018-10
装帧平装
开本16开
定价98元
货号1201777768
上书时间2024-12-13
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商品详情
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作者简介
赵善麒，江苏宏微科技股份有限公司董事长、总裁，研究员，享受国务院特殊津贴，是中国电工技术学会电力电子学会常务理事、中国电源学会理事和中国电工技术学会电气节能专委会理事。他是国内首位电力半导体器件博士，1994年赴法国里昂国立科学学院从事博士后研究，曾在香港科技大学和美国从事多年研究工作。2006年，他在常州创办江苏宏微科技股份有限公司，公司设有江苏省“企业院士工作站”，并已承担10余项科研项目、3项省级科研项目，获得37项国家专利、3项国际专利、2项软件著作权，拥有7项省高新技术产品。宏微科技被认定为科技部“国家重点高新技术企业”“国家高技术产业化示范基地”“江苏省高新技术企业”，是江苏省科技成果转化专项资金项目承担单位。他入选中组部“千人计划”和我省首批“双创计划”，并先后被江苏省委、省政府评为“江苏省劳动模范”、十大“江苏留学回国先进个人”，被江苏省侨办评为“江苏十佳创业新侨”。
目录
电力电子新技术系列图书序言前言第1章器件结构和工作原理11.1器件结构11.1.1基本特征与元胞结构11.1.2纵向结构31.1.3横向结构81.2工作原理与I-U特性111.2.1等效电路与模型111.2.2工作原理121.2.3物理效应141.2.4I-U特性16参考文献24第2章器件特性分析262.1IGBT的静态特性262.1.1通态特性262.1.2阻断特性272.2IGBT的动态特性312.2.1开通特性312.2.2关断特性342.2.3频率特性402.3安全工作区442.3.1FBSOA442.3.2RBSOA442.3.3SCSOA45参考文献46第3章器件设计483.1关键电参数的设计483.1.1关键参数483.1.2需要协调的参数493.2有源区结构设计503.2.1元胞结构503.2.2栅极结构513.2.3栅极参数设计523.3终端结构设计543.3.1场限环终端设计543.3.2场板终端设计563.3.3横向变掺杂终端设计573.3.4深槽终端设计583.4纵向结构设计593.4.1漂移区设计593.4.2缓冲层设计603.4.3集电区设计623.4.4增强层设计63参考文献65第4章器件制造工艺674.1衬底材料选择674.1.1硅单晶材料674.1.2硅外延片694.2制作工艺流程694.2.1平面栅结构的制作694.2.2沟槽栅结构的制作734.3基本工艺774.3.1热氧化774.3.2掺杂794.3.3光刻854.3.4刻蚀884.3.5化学气相淀积924.3.6物理气相淀积944.3.7减薄与划片工艺954.4工艺质量与参数检测984.4.1工艺质量检测984.4.2工艺参数检测99参考文献103第5章器件仿真1055.1半导体计算机仿真的基本概念1055.1.1工艺仿真1055.1.2器件仿真1065.1.3电路仿真1075.2器件仿真方法、软件及流程1075.2.1器件仿真方法（TCAD）1075.2.2器件仿真与工艺仿真软件1085.2.3器件仿真流程1115.3器件物理模型选取1115.3.1流体力学能量输运模型1115.3.2量子学模型1135.3.3迁移率模型1145.3.4载流子复合模型1165.3.5雪崩产生模型1185.4器件物理结构与网格划分1195.5器件电特性仿真1215.61200V/100AIGBT设计实例1235.6.1元胞设计1235.6.2终端设计1285.6.3器件工艺设计131参考文献144第6章器件封装1476.1封装技术概述1476.2封装基本结构和类型1496.3封装关键材料及工艺1526.3.1绝缘基板及其金属化1536.3.2底板材料1606.3.3黏结材料1626.3.4电气互联材料1676.3.5密封材料1686.3.6塑料外壳材料1706.3.7功率半导体芯片1706.4IGBT模块封装设计1716.4.1热设计1726.4.2功能单元1746.4.3仿真技术应用1756.5典型封装技术与工艺1836.5.1焊接过程1846.5.2清洗1856.5.3键合1886.5.4灌胶保护1896.5.5测试1906.6IGBT模块封装技术的新进展1906.6.1低温烧结技术1906.6.2压接技术1916.6.3双面散热技术1926.6.4引线技术1926.6.5端子连接技术1936.6?6SiC器件封装194参考文献194第7章器件测试1957.1静态参数1957.1.1集电极-发射极电压UCES1957.1.2栅极-发射极电压UGES1967.1.3最大集电极连续电流IC1977.1.4最大集电极峰值电流ICM1977.1.5集电极截止电流ICES1987.1.6栅极漏电流IGES1997.1.7集电极?发射极饱和电压UCEsat1997.1.8栅极-发射极阈值电压UGE(th)2007.2动态参数2007.2.1输入电容Cies2017.2.2输出电容Coes2027.2.3反向传输电容Cres2037.2.4栅极电荷QG2037.2.5栅极内阻rg2047.2.6开通期间的各时间间隔和开通能量2057.2.7关断期间的各时间间隔和关断能量2067.3热阻2087.3.1IGBT的热阻定义2087.3.2结-壳热阻Rth(j-c)和结壳瞬态热阻抗Zth(j-c)2087.4安全工作区2117.4.1最大反偏安全工作区RBSOA2117.4.2最大短路安全工作区SCSOA2137.4.3最大正偏安全工作区FBSOA2157.5UIS测试2177.6可靠性参数测试2187.6.1高温阻断试验（HTRB）2207.6.2高温栅极偏置(HTGB）2207.6.3高温高湿反偏（H3TRB）2217.6.4间歇工作寿命（PC）2227.6.5温度循环（TC）223参考文献224第8章器件可靠性和失效分析2258.1器件可靠性2258.1.1闩锁电流2258.1.2雪崩耐量2318.1.3抗短路能力2358.1.4抗辐射能力2388.2器件失效分析2428.2.1过电压失效2438.2.2过电流与过热失效2468.2.3机械应力失效分析2508.2.4辐射失效分析252参考文献254第9章器件应用2569.1IGBT应用系统介绍2569.1.1IGBT损耗的计算2579.1.2IGBT电压、电流等级选取2589.2IGBT驱动电路与设计2599.2.1IGBT的栅极驱动电路2609.2.2栅极电阻选取2609.2.3驱动电流2629.2.4栅极保护2629.2.5死区时间2639.3IGBT保护电路2639.3.1过电流保护电路2649.3.2过电压保护电路2659.3.3过热保护电路2669.3.4典型的驱动电路示例2679.4IGBT评估测试2679.4.1双脉冲测试法2679.4.2双脉冲测试设备268参考文献273第10章衍生器件及SiC-IGBT27410.1双向IGBT27410.1.1基本结构27410.1.2器件特性27610.1.3工艺实现方法27810.2逆导IGBT27910.2.1基本结构28010.2.2器件特性28010.2.3工艺实现方法28310.3逆阻IGBT28310.3.1基本结构28310.3.2器
内容摘要
IGBT是新型高频电力电子技术的CPU，是目前国家重点支持的核心器件，被广泛应用于国民经济的各个领域。本书共分10章，包括器件结构和工作原理、器件特性分析、器件设计、器件制造工艺、器件仿真、器件封装、器件测试、器件可靠性和失效分析、器件应用和衍生器件及SiC-IGBT。本书面向电气、自动化、新能源等领域从事电力电子技术的广大工程技术人员和研究生，既满足从事器件设计、制造、封装、测试专业人员的知识和技术需求，也兼顾器件应用专业人员对器件深入了解以满足更好应用IGBT的愿望。
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