先进功率整流器原理、特性和应用

本书中讨论的所有功率整流器的电学特性都使用这些解析表达式进行了计算机计算，如每节中提供的典型示例所示。为了证实这些解析公式的有效性，本书的每一节都包含了二维数值模拟的结果。模拟结果还进一步阐明了物理机制，并指出相关的二维效应。作者Baliga教授是国际上公认的功率半导体器件领域的领军人物，他还是肖特基与PN结混合理论的创始人，创造出了新一族功率整流器，被选为IEEE院士和美国国家工程院院士。

随着高性能功率开关器件（功率MOSFET和IGBT）的出现，功率整流器的性能成为功率电路性能的决定性因素。本书从减少电路功耗的角度，提出了优选的功率整流器理念。 本书采用由浅入深的方式，从传统功率整流器存在的问题入手，提出了JBS、TSBS、TMBS、MPS和SSD等5种优选的功率整流器的结构，并对工作机制和应用特性进行了论述。书中既有理论模型，又有示例分析，并辅以数值模拟验证，配有大量图表。本书既适合功率半导体器件领域相关专业研究生和本科生使用，也是专业研究人员极具参考价值的指导性书籍。

Baliga教授是国际上公认的功率半导体器件领域的领军人物，他还是肖特基与PN结混合理论的创始人，创造出了新一族功率整流器，被选为IEEE院士和美国国家工程院院士。

译者序
原书前言
第1章绪论1
1.1理想功率开关波形1
1.2理想和典型功率整流器的特性2
1.3单极型功率整流器3
1.4双极型功率整流器6
1.5典型功率整流器应用7
1.5.1直流-直流降压变换器7
1.5.2变频电动机驱动8
1.6总结9
参考文献9
第2章肖特基整流器11
2.1功率肖特基整流器的结构11
2.2正向导通12
2.3反向阻断16
2.3.1肖特基势垒降低17
2.3.2击穿前雪崩倍增18
2.3.3碳化硅肖特基整流器19
2.4总结20
参考文献21
第3章结势垒控制肖特基整流器22
3.1结势垒控制肖特基（JBS）整流器的结构22
3.2正向导通模型24
3.2.1硅JBS整流器：正向导通模型A24
3.2.2硅JBS整流器：正向导通模型B26
3.2.3硅JBS整流器：正向导通模型C27
3.2.4硅JBS整流器：示例29
3.2.5碳化硅JBS整流器：正向导通模型34
3.3JBS整流器结构：反向漏电流模型38
3.3.1硅JBS整流器：反向漏电流模型38
3.3.2碳化硅JBS整流器：反向漏电流模型47
3.4折中曲线57
3.5总结59
参考文献59
第4章沟槽肖特基势垒控制肖特基整流器61
4.1沟槽肖特基势垒控制肖特基（TSBS）整流器的结构61
4.2正向导通模型63
4.2.1硅TSBS整流器：示例65
4.2.2碳化硅TSBS整流器：示例71
4.3TSBS整流器结构：反向漏电流模型75
4.3.1硅TSBS整流器：反向漏电流模型75
4.3.2碳化硅TSBS整流器：反向漏电流模型83
4.4折中曲线91
4.5总结93
参考文献94
第5章沟槽MOS势垒控制肖特基整流器95
5.1沟槽MOS势垒控制肖特基（TMBS）整流器结构95
5.2正向导通模型98
5.2.1硅TMBS整流器：示例100
5.2.2碳化硅TMBS整流器：示例104
5.3TMBS整流器结构：反向漏电流模型107
5.3.1硅TMBS整流器：反向漏电流模型107
5.3.2碳化硅TMBS整流器：反向漏电流模型118
5.4折中曲线121
5.5总结122
参考文献123
第6章P-i-N整流器124
6.1一维结构124
6.1.1大注入电流125
6.1.2端区的反注入131
6.1.3正向导通特性133
6.2碳化硅P-i-N整流器136
6.3反向阻断138
6.4开关特性140
6.5P-i-N整流器的折中曲线156
6.6总结157
参考文献158
第7章MPS整流器159
7.1器件物理160
7.1.1低正向偏压条件161
7.1.2大注入状态163
7.1.3通态压降166
7.1.4正向导通特性171
7.1.5N+端区的反注入172
7.2碳化硅MPS整流器186
7.3反向阻断200
7.3.1硅MPS整流器：反向漏电流模型200
7.3.2碳化硅MPS整流器：反向漏电流模型206
7.4开关特性212
7.4.1存储电荷212
7.4.2反向恢复213
7.4.3碳化硅MPS整流器：反向恢复225
7.5MPS整流器折中曲线231
7.6总结232
参考文献233
第8章SSD整流器234
8.1器件物理234
8.1.1大注入条件236
8.1.2通态压降239
8.1.3正向导通特性242
8.1.4N+端区的反注入243
8.2反向阻断251
8.3开关特性259
8.3.1存储电荷259
8.3.2反向恢复260
8.4SSD整流器折中曲线265
8.5碳化硅SSD整流器265
8.6总结267
参考文献268
第9章应用综述269
9.1直流-直流降压变换器应用270
9.2典型电动机控制的应用272
9.3总结280
参考文献281
作者简介282