車用功率半導體器件設(shè)計與應用

目錄
第1章 車用功率器件 1
1.1 簡介 3
1.2 電壓型逆變器和電流型逆變器 5
1.3 功率器件的作用 7
1.4 功率器件的類型 11
1.5 MOSFET和IGBT的興起 12
1.6 近期功率器件技術(shù)趨勢 14
1.7 車用功率器件 15
1.8 車用功率器件的種類 17
參考文獻 19
第2章 硅MOSFET 21
2.1 簡介 23
2.2 功率MOSFET 24
2.2.1 基本單元結(jié)構(gòu) 24
2.2.2 功率MOSFET制作工藝 25
2.2.3 MOS結(jié)構(gòu)的簡單基礎(chǔ)理論 26
2.2.4 常開特性和常閉特性 32
2.2.5 電流-電壓特性 34
2.2.6 漏極-源極間的耐壓特性 35
2.2.7 功率MOSFET的導通電阻 39
2.2.8 功率MOSFET的開關(guān)特性 43
2.2.9 溝槽柵極功率MOSFET 46
2.2.10 最先進的硅功率MOSFET 47
2.2.11 MOSFET內(nèi)置二極管 54
2.2.12 外圍耐壓區(qū) 56
參考文獻 60
第3章 硅IGBT 63
3.1 簡介 65
3.2 基本單元結(jié)構(gòu) 65
3.3 IGBT的誕生 66
3.4 電流-電壓特性 68
3.5 集電極-發(fā)射極間的耐壓特性 69
3.6 IGBT的開關(guān)特性 71
3.6.1 導通特性 73
3.6.2 關(guān)斷特性 76
3.7 IGBT的破壞耐量（安全工作區(qū)域） 79
3.7.1 IGBT關(guān)斷時的破壞耐量 79
3.7.2 IGBT負載短路時的破壞耐量 80
3.8 IGBT的單元結(jié)構(gòu) 82
3.9 IGBT單元結(jié)構(gòu)的發(fā)展 83
3.9.1 IGBT晶圓減薄工藝 87
3.10 IGBT封裝技術(shù) 90
3.11 最新IGBT技術(shù) 91
3.11.1 表面單元結(jié)構(gòu)的最新技術(shù) 91
3.11.2 逆阻型IGBT和逆導型IGBT 92
3.12 未來展望 95
參考文獻 97
第4章 硅二極管 99
4.1 簡介 101
4.2 二極管的電流-電壓特性和反向恢復特性 101
4.3 單極二極管 103
4.3.1 肖特基勢壘二極管（SBD） 103
4.4 雙極二極管 104
4.4.1 PIN二極管 104
4.4.2 SSD和MPS二極管 109
參考文獻 111
第5章 SiC功率器件 113
5.1 簡介 115
5.2 晶體生長和晶圓加工工藝 115
5.3 SiC單極器件和SiC雙極器件 116
5.4 SiC二極管 117
5.4.1 SiC-JBS二極管 119
5.4.2 SiC-JBS制備工藝 121
5.4.3 SiC-JBS二極管外圍耐壓區(qū) 123
5.4.4 SiC-JBS二極管的破壞耐量 125
5.4.5 硅IGBT和SiC-JBS二極管的混合模塊 126
5.4.6 SiC-PIN二極管的正向劣化 126
5.5 SiC-MOSFET 128
5.5.1 SiC-MOSFET制造工藝 130
5.5.2 源極-漏極間的耐壓設(shè)計 133
5.5.3 平面MOSFET單元設(shè)計 135
5.5.4 SiC溝槽MOSFET 136
5.5.5 SiC溝槽MOSFET制作工藝 137
5.5.6 SiC-MOSFET的破壞耐量解析 139
5.6 最新SiC-MOSFET技術(shù) 141
5.6.1 SiC超級結(jié)MOSFET 141
5.6.2 新型MOSFET 142
5.7 SiC器件貼裝技術(shù) 143
參考文獻 146