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
1.1 器件结构
1.1.1 基本特征与元胞结构
1.1.2 纵向结构
1.1.3 横向结构
1.2 工作原理与I-U特性
1.2.1 等效电路与模型
1.2.2 工作原理
1.2.3 物理效应
1.2.4 I-U特性
参考文献
第2章 器件特性分析
2.1 IGBT的静态特性
2.1.1 通态特性
2.1.2 阻断特性
2.2 IGBT的动态特性
2.2.1 开通特性
2.2.2 关断特性
2.2.3 频率特性
2.3 安全工作区
2.3.1 FBSOA
2.3.2 RBSOA
2.3.3 SCSOA
参考文献
第3章 器件设计
3.1 关键电参数的设计
3.1.1 关键参数
3.1.2 需要协调的参数
3.2 有源区结构设计
3.2.1 元胞结构
3.2.2 栅极结构
3.2.3 栅极参数设计
3.3 终端结构设计
3.3.1 场限环终端设计
3.3.2 场板终端设计
3.3.3 横向变掺杂终端设计
3.3.4 深槽终端设计
3.4 纵向结构设计
3.4.1 漂移区设计
3.4.2 缓冲层设计
3.4.3 集电区设计
3.4.4 增强层设计
参考文献
第4章 器件制造工艺
4.1 衬底材料选择
4.1.1 硅单晶材料
4.1.2 硅外延片
4.2 制作工艺流程
4.2.1 平面栅结构的制作
4.2.2 沟槽栅结构的制作
4.3 基本工艺
4.3.1 热氧化
4.3.2 掺杂
4.3.3 光刻
4.3.4 刻蚀
4.3.5 化学气相淀积
4.3.6 物理气相淀积
4.3.7 减薄与划片工艺
4.4 工艺质量与参数检测
4.4.1 工艺质量检测
4.4.2 工艺参数检测
参考文献
第5章 器件仿真
5.1 半导体计算机仿真的基本概念
5.1.1 工艺仿真
5.1.2 器件仿真
5.1.3 电路仿真
5.2 器件仿真方法、软件及流程
5.2.1 器件仿真方法(TCAD)
5.2.2 器件仿真与工艺仿真软件
5.2.3 器件仿真流程
5.3 器件物理模型选取
5.3.1 流体力学能量输运模型
5.3.2 量子学模型
5.3.3 迁移率模型
5.3.4 载流子复合模型
5.3.5 雪崩产生模型
5.4 器件物理结构与网格划分
5.5 器件电特性仿真
5.61 200V/100A IGBT设计实例
5.6.1 元胞设计
5.6.2 终端设计
5.6.3 器件工艺设计
参考文献
第6章 器件封装
6.1 封装技术概述
6.2 封装基本结构和类型
6.3 封装关键材料及工艺
6.3.1 绝缘基板及其金属化
6.3.2 底板材料
6.3.3 黏结材料
6.3.4 电气互联材料
6.3.5 密封材料
6.3.6 塑料外壳材料
6.3.7 功率半导体芯片
6.4 IGBT模块封装设计
6.4.1 热设计
6.4.2 功能单元
6.4.3 仿真技术应用
6.5 典型封装技术与工艺
6.5.1 焊接过程
6.5.2 清洗
6.5.3 键合
6.5.4 灌胶保护
6.5.5 测试
6.6 IGBT模块封装技术的新进展
6.6.1 低温烧结技术
6.6.2 压接技术
6.6.3 双面散热技术
6.6.4 引线技术
6.6.5 端子连接技术
6.6 6SiC器件封装
参考文献
第7章 器件测试
7.1 静态参数
7.1.1 集电极-发射极电压UCES
7.1.2 栅极-发射极电压UGES
7.1.3 最大集电极连续电流IC
7.1.4 最大集电极峰值电流ICM
7.1.5 集电极截止电流ICES
7.1.6 栅极漏电流IGES
7.1.7 集电极发射极饱和电压 UCEsat
7.1.8 栅极-发射极阈值电压 UGE(th)
7.2 动态参数
7.2.1 输入电容Cies
7.2.2 输出电容Coes
7.2.3 反向传输电容Cres
7.2.4 栅极电荷QG
7.2.5 栅极内阻rg
7.2.6 开通期间的各时间间隔和开通能量
7.2.7 关断期间的各时间间隔和关断能量
7.3 热阻
7.3.1 IGBT的热阻定义
7.3.2 结-壳热阻Rth(j-c)和结壳瞬态热阻抗Zth(j-c)
7.4 安全工作区
7.4.1 最大反偏安全工作区RBSOA
7.4.2 最大短路安全工作区SCSOA
7.4.3 最大正偏安全工作区FBSOA
7.5 UIS测试
7.6 可靠性参数测试
7.6.1 高温阻断试验(HTRB)
7.6.2 高温栅极偏置(HTGB)
7.6.3 高温高湿反偏(H3TRB)
7.6.4 间歇工作寿命(PC)
7.6.5 温度循环(TC)
参考文献
第8章 器件可靠性和失效分析
8.1 器件可靠性
8.1.1 闩锁电流
8.1.2 雪崩耐量
8.1.3 抗短路能力
8.1.4 抗辐射能力
8.2 器件失效分析
8.2.1 过电压失效
8.2.2 过电流与过热失效
8.2.3 机械应力失效分析
8.2.4 辐射失效分析
参考文献
第9章 器件应用
9.1 IGBT应用系统介绍
9.1.1 IGBT损耗的计算
9.1.2 IGBT电压、电流等级选取
9.2 IGBT驱动电路与设计
9.2.1 IGBT的栅极