功率半导体器件
功率半导体器件
1000+ 人选课
更新日期:2025/01/30
开课时间2024/09/20 - 2025/01/19
课程周期18 周
开课状态已结课
每周学时-
课程简介

    功率半导体器件是半导体器件的重要分支,与微电子芯片(集成电路芯片)一样都属于现阶段“卡脖子”范围。有人这样比喻功率半导体器件和微电子芯片之间的关系:如果微电子芯片的作用可比作人的大脑,功率半导体器件的作用可比作人的心脏,为大脑提供能源,二者缺一不可。早期的功率半导体器件,如大功率二极管、晶闸管(Thyristor, 也可称为可控硅--SCR)等主要应用于工业和电力系统,因此在国内又称为电力电子器件。典型的功率处理功能包括:变频、变压、变流、功率放大、功率管理等。随着以功率MOS器件为代表的新型功率半导体器件的迅速发展,目前以计算机、通讯、消费类产品和汽车电子为代表的4C市场占据了三分之二的功率半导体应用市场。因此,功率半导体器件早已不是人们印象中的”电力电子器件”了,它像人的心脏一样不可或缺。

    “功率半导体器件”是电子科学与技术专业的一门专业课,是省精品资源共享课“固体电子器件”的重要内容。本课程以半导体器件物理为基础,以二极管、晶闸管、功率MOSFET和IGBT为代表,分析它们工作原理、基本特性,首先建立起器件工作原理和基本特性与微观机制的内在联系。在此基础上,掌握性能与结构参数和工艺参数的内在联系,能够根据指定参数进行器件的设计。

课程大纲
第一章功率半导体器件的分类与发展
第1讲-说课
第2讲-绪论
第二章功率二极管
第3讲-功率二极管教学内容简介
第4讲-肖特基基本理论
第5讲-肖特基二极管阻断特性
第6讲-肖特基二极管通态特性
第7讲-JBS
第8讲-PiN二极管反向阻断特性及设计
第9讲-PiN二极管终端技术
第10讲-PiN二极管通态特性之i区载流子分布
第11讲-PiN二极管通态特性之i区体压降
第12讲-PiN二极管通态特性之通态压降
第13讲-PiN二极管反向恢复特性
第14讲-MPS
第三章功率开关器件
第15讲-概述晶闸管
第16讲-晶闸管阻断电压
第17讲-晶闸管长基区参数设计
第18讲-晶闸管芯片厚度的选取
第19讲-晶闸管触发特性与触发参数的计算
第20讲-晶闸管的通态特性
第21讲-晶闸管的开通与特性
第22讲-晶闸管的didt
第23讲-晶闸管的关断特性
第24讲-晶闸管的dvdt
第25讲-晶闸管的功耗
第26讲-GTO
第四章现代功率开关器件
第27讲-功率MOSFET(1)
第28讲-功率MOSFET(2)
第29讲-功率MOSFET(3)
第30讲-IGBT(1)
第31讲-IGBT(2)
第32讲-IGBT(3)
第33讲-IGBT(4)