IGBT场效应半导体功率器件导论

序

前言

第1章绪论

1.1半导体功率器件与电力电子技术

1.2半导体功率器件及其主要应用领域

1.3电力电子与民族工业的振兴

1.4本书的主要内容和章节安排

第2章半导体功率器件技术回顾

2.1引言

2.2双极结型晶体管（BJT）技术

2.3场效应晶体管（FFT）技术

2.4MOSFET的发展历程

2.5绝缘栅双极晶体管（IGBT）

2.6其他半导体功率器件

2.7半导体新材料和新器件

2.8IGBT等半导体功率器件的应用

2.9小结

参考文献

第3章IGBT的工作机理分析

3.1引言

3.2IGBT的基本结构及输出，I-V特性

3.3IGBT工作机理的数值分析

3.4IGBT重要电性能参数的分析和优化设计

3.5小结

参考文献

第4章IGBT准数值分析模型

4.1引言

4.2IGBTn-区压降计算的准数值模型

4.3IGBTn-区压降计算的PIN二极管模型

4.4IGBT样品测量与模型计算的比较

4.5小结

参考文献

第5章IGBT的等效电路模型

5.1引言

5.2IGBT等效电路的建立

5.3IGBTn-区电阻的VCR模型

5.4IGBT等效电路模型参数的非破坏测试和提取

5.5模拟与测量的比较与讨论

5.6小结

参考文献

第6章IGBT的开关特性和温度效应

6.1引言

6.2IGBT关断特性的分析

6.3IGBT温度效应的分析

6.4小结

参考文献

第7章平面工艺IGBT设计与制作

7.1引言

7.2半导体功率器件的衬底材料

7.3平面工艺IGBT设计与制作

7.4全自对准浅结平面工艺IGBT设计

7.5制作芯片的测试与结果分析

7.6小结

参考文献

第8章TrenchGate（槽栅）IGBT结构和工艺

8.1Trench工艺的提出

8.2Trench工艺的发展

8.3Trench的几种结构

8.4Trench结构的优势与不足

8.5难熔金属硅化物工艺

8.6全自对准TrenchGateIGBT结构与工艺设计

8.7电力电子新器件与新工艺

8.8小结

参考文献

第9章pn结击穿与终端保护技术

9.1碰撞电离与雪崩击穿

9.2击穿电压与IGBT纵向参数的关系

9.3临界电场

9.4结果分析与优化

9.5带缓冲层的穿通型器件结构

9.6击穿电压与掺杂浓度及厚度关系对IGBT的修正

9.7pn结平面终端技术

参考文献

主要符号表

　　半导体功率器件是电力电子领域的重要元器件，是实现强电与弱电之间接口的桥梁。以IGBT、VDMOS为典型代表的MOS半导体功率器件是如今电力电子器件领域的主流，而IGBT又是其中最具革命性的器件。本书以IGBT场效应半导体功率器件为主导，系统地论述了该器件的基础理论、器件模型、器件设计和制作工艺，全书视角新颖，图表清晰，公式推导准确，具有很强的可读性和易懂性。　　本书以新一代半导体功率器件IGBT为主线，系统地论述了场效应半导体功率器件的基础理论和工艺制作方面的知识，内容包括器件的原理、模型、设计、制作工艺及应用等，重点讨论IGBT，同时对其他器件如VDMOS、CoolMOS等也作了简单介绍。本书着重阐述基础理论，并适当吸收该领域近期的研究报道，各章后附有相关参考文献，书后还附有全书统一使用的符号表。　　本书可作为高等院校电子科学与技术专业、微电子与固体电子学专业的教学用书，也可供从事物理专业及电子信息专业领域的教师、科研人员、研究生和本科生等参考阅读。【作者简介】　　袁寿财，生于1963年3月，陕西省商洛山阳县人。1985年，获西安交通大学半导体物理与器件专业工学学士；1988年，获陕西微电子学研究所（陕西临潼）硕士学位（VLSI研究方向）；2003年，获西安交通大学电子科学与技术学科工学博士学位。现为赣南师范学院（江西省赣州市）物理与电子信息学院教师。从事半导体大功率器件、新材料新器件及微纳电子器件与电路的研究和教学工作。先后参与机械工业部“八五”科技攻关项目、国家自然科学基金及国家863计划等多项科研项目。2004年4月，“一种硅化物全自对准槽栅绝缘栅双极晶体管的制备方法”取得了国家发明专利。发表的学术论文中，SCI收录4篇，EI收录5篇。