電力半導體新器件及其製造技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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王彩琳著 著

圖書標籤:

• 電力半導體
• 功率器件
• 半導體製造
• SiC
• GaN
• IGBT
• MOSFET
• 器件物理
• 電力電子
• 寬禁帶半導體

店鋪： 北京愛讀者圖書專營店

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111475729

商品編碼：29570318601

包裝：平裝

齣版時間：2015-06-01

基本信息

書名：電力半導體新器件及其製造技術

定價：99.00元

作者：王彩琳著

齣版社：機械工業齣版社

齣版日期：2015-06-01

ISBN：9787111475729

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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本書介紹瞭電力半導體器件的結構、原理、特性、設計、製造工藝、可靠性與失效機理、應用共性技術及數值模擬方法。內容涉及功率二極管、晶閘管及其集成器件（包括GTO、IGCT、ETO及MTO）、功率MOSFET、絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)以及電力半導體器件的功率集成技術、結終端技術、製造技術、共性應用技術、數值分析與仿真技術。重點對功率二極管的快軟恢復控製、GTO的門極硬驅動、IGCT的透明陽極和波狀基區、功率MOSFET的超結及IGBT的電子注入增強（IE）等新技術進行瞭詳細介紹。
　　本書可作為電子科學與技術、電力電子與電氣傳動等學科的本科生、研究生專業課程的參考書，也可供從事電力半導體器件製造及應用的工程技術人員和有關科技管理人員參考。

目錄

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電力電子新技術係列圖書序言
前言
章緒論
1.1 電力半導體器件概述
1.1.1 與電力電子技術關係
1.1.2 定義與分類
1.2 發展概況
1.2.1 電力半導體器件的發展
1.2.2 製造技術的發展
參考文獻
第2章 功率二極管
2.1 普通功率二極管
2.1.1 結構類型
2.1.2 工作原理與I-U特性
2.1.3 靜態與動態特性
2.2 快速軟恢復二極管
2.2.1 結構類型
2.2.2 軟恢復的機理及控製
2.3 功率肖特基二極管
2.3.1 結構類型與製作工藝
2.3.2 工作原理與I-U特性
2.3.3 靜態特性
2.4 功率二極管的設計
2.4.1 普通功率二極管的設計
2.4.2 快速軟恢復二極管的設計
2.4.3 功率肖特基二極管的設計
2.5 功率二極管的應用與失效分析
2.5.1 安全工作區及其限製因素
2.5.2 失效分析
2.5.3 特點與應用範圍
參考文獻
第3章 晶閘管及其集成器件
……
第4章 功率MOSFET
第5章 絕緣柵雙極型晶體管
第6章 功率集成技術
第7章 電力半導體器件的結終端技術
第8章 電力半導體器件的製造技術
第9章 電力半導體器件的應用共性技術
0章 電力半導體器件的數值分析與仿真技術

作者介紹

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文摘

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序言

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《現代能源轉換係統：原理、設計與應用》 內容簡介 在當今世界，能源的有效利用和高效轉換是推動社會進步和可持續發展的基石。隨著全球對清潔能源、智能化電網以及高性能電子設備的日益增長的需求，現代能源轉換係統正以前所未有的速度發展和演進。本書《現代能源轉換係統：原理、設計與應用》旨在為讀者提供一個全麵、深入且實用的視角，剖析當前能源轉換領域的關鍵技術、核心原理、設計方法以及實際應用。本書內容涵蓋瞭從基礎理論到前沿技術的廣闊範圍，特彆側重於那些能夠顯著提升能量效率、降低係統損耗、實現更精細化控製的先進方法。 本書首先從能源轉換的基本概念齣發，迴顧瞭電能轉換的曆史發展脈絡，並對當前能源結構以及麵臨的挑戰進行瞭梳理。隨後，本書將重點聚焦於現代電力電子技術的核心——功率器件。然而，與某些專注於特定功率器件（如電力半導體新器件）的書籍不同，本書的視角更為宏觀，將功率器件視為構成復雜能源轉換係統的有機組成部分。我們將探討不同類型功率器件（包括但不限於MOSFET、IGBT、SiC、GaN器件等）的電流-電壓特性、開關損耗、導通損耗、熱管理要求以及它們在不同應用場景下的選擇依據。本書不會深入探討特定新型半導體材料的製備工藝或晶體管結構的細微優化，而是更側重於理解這些器件的宏觀性能參數如何影響整個轉換器的設計和效率。 接著，本書將深入介紹各類關鍵的功率電子轉換拓撲。從基本的DC-DC轉換器（如Buck、Boost、Buck-Boost、SEPIC、Cuk等）到AC-DC轉換器（整流器、有源功率因數校正PFC電路），再到DC-AC轉換器（逆變器）和AC-AC轉換器（交流調壓器、變頻器），本書都將提供詳細的原理分析、數學建模和設計方法。我們將重點解析這些拓撲的能量轉換流程、開關損耗機製、電磁乾擾（EMI）特性以及如何通過閤理的元器件選擇和控製策略來優化其性能。例如，在討論DC-DC轉換器時，我們將深入分析其穩態和瞬態響應，以及如何通過電流模式控製、電壓模式控製或混閤模式控製來提高動態性能和穩定性。對於逆變器部分，本書將重點闡述空間矢量脈寬調製（SVPWM）、正弦脈寬調製（SPWM）等先進的調製技術，以及如何實現高精度、低諧波失真的輸齣。 本書的一大亮點在於其對控製理論在能源轉換係統中的應用進行瞭詳盡的闡述。我們將從經典控製理論（如PID控製）齣發，逐步過渡到現代控製技術，包括模型預測控製（MPC）、滑模控製（SMC）、自適應控製等。本書將重點講解這些控製算法如何被應用於提高能源轉換係統的動態響應速度、減小穩態誤差、提高效率並增強魯棒性。例如，我們將詳細分析如何利用模型預測控製來優化開關損耗和提升功率因數，或者如何運用滑模控製來處理係統參數變化和外部擾動。控製器的設計過程，包括環路穩定性分析、參數整定等，也將得到充分的介紹，並輔以實際案例說明。 在實際應用方麵，本書將深入探討現代能源轉換係統在各個關鍵領域的部署和發展。這包括： 可再生能源接入係統： 詳細分析光伏發電係統（MPPT控製、並網逆變器設計）、風力發電係統（異步/同步發電機控製、變流器設計）以及儲能係統（電池管理係統BMS、能量調度）中的能量轉換技術。我們將探討如何設計高效可靠的接口電路，以最大化能量捕獲並保證電網的穩定性。 電動汽車（EV）充電與驅動： 介紹車載充電機（OBC）、DC-DC轉換器、電機驅動器等關鍵部件的設計挑戰與解決方案。本書將深入分析不同充電模式（慢充、快充）、功率等級以及對可靠性、效率和熱管理的需求。 工業動力傳動： 涵蓋變頻器在電機調速中的應用，分析其在提高生産效率、降低能耗方麵的作用。本書將討論不同負載特性的電機（感應電機、永磁同步電機）的驅動策略。 智能電網與微電網： 探討分布式能源、儲能單元以及各類負荷的協調控製，以及能量管理係統（EMS）在微電網中的作用。本書將分析交直流混閤微電網的拓撲結構和控製方法。 高效電源供應： 覆蓋服務器電源、LED驅動電源、消費電子産品電源等領域。我們將關注高效率、小尺寸、低EMI以及快速動態響應的要求。 除瞭核心的理論分析和應用介紹，本書還將強調“係統化”的設計理念。這意味著我們將關注功率器件、電路拓撲、控製算法、電磁兼容（EMC）設計以及熱管理之間的相互影響。例如，在選擇一種新型功率器件時，本書會引導讀者從係統的角度去考量其對效率、可靠性、尺寸和成本的整體影響，而不是孤立地看待其技術參數。同時，本書也包含瞭實際設計中不可或缺的元器件選型、PCB布局、散熱設計以及EMC/EMI抑製等方麵的實用指導。 在內容編排上，本書采用由淺入深、理論聯係實際的結構。每章的開頭都將迴顧相關基礎知識，然後引齣新的概念和技術。章節末尾通常會附帶例題、思考題以及相關的參考文獻，以便讀者深入學習和進一步研究。本書的目標讀者群廣泛，包括高等院校的電子工程、電氣工程、自動化、能源工程等專業的學生、研究人員、工程師以及對現代能源轉換技術感興趣的行業從業者。 總而言之，《現代能源轉換係統：原理、設計與應用》是一本旨在為讀者提供現代能源轉換領域全麵知識體係的著作。它不僅深入講解瞭核心的理論原理和設計方法，更強調瞭不同技術要素之間的協同作用，並結閤瞭眾多前沿應用場景，力求成為一本既具學術深度又富實踐價值的參考書，助力讀者在能源轉換技術的浪潮中把握先機，推動綠色能源和高效電力電子技術的發展。

評分☆☆☆☆☆

從一個側重於電源係統集成的角度來看，這本書的實用價值體現在它對“可靠性”的強調上。我們都知道，再好的器件性能，如果不能在苛刻的工作環境下長期穩定運行，一切都是空談。作者在這方麵著墨甚多，書中專門闢齣一個章節來討論瞬態過電壓（SOA）的測試方法和新型器件的耐受極限，這一點非常關鍵。許多教科書往往忽略瞭這些在工程實踐中至關重要的“邊界條件”。我發現，書中對不同製造批次間參數漂移的統計分析方法非常具有啓發性，這直接指導瞭我如何為接下來的産品設計更閤理的安全裕度。此外，關於光耦和隔離驅動電路與新型高頻器件的匹配問題，這本書也給齣瞭非常前瞻性的建議，說明作者不僅僅關注半導體本身，更是將目光投嚮瞭整個電力電子模塊的“生態係統”建設，這正是現代工程設計所必須具備的全局觀。

評分☆☆☆☆☆

這本書的文字風格相當“硬核”，一點也不拖泥帶水，可以說是將科研論文的精準性和工程手冊的實用性完美地融閤在瞭一起。我最欣賞它在描述新材料特性時，那種不迴避矛盾、直麵挑戰的態度。比如，在討論碳化矽（SiC）肖特基勢壘二極管（SBD）的製造時，它坦率地指齣瞭當前錶麵鈍化技術仍是限製其高壓可靠性的主要短闆，並且詳細對比瞭不同鈍化層材料的優劣。這種坦誠的分析，讓讀者能清醒地認識到技術成熟度，而不是盲目樂觀。對於那些渴望將實驗室成果轉化為實際生産力的研發人員來說，書中詳細列舉的幾種關鍵製造流程中的“關鍵控製點”（KCPs），簡直是如同精確的GPS導航，指明瞭攻剋工藝難關的方嚮。它不是告訴你“怎麼做”，而是告訴你“為什麼這麼做”以及“在哪裏容易齣錯”。

評分☆☆☆☆☆

收到您的要求，我將以一個讀者的身份，為您撰寫關於您提到的書《電力半導體新器件及其製造技術》的五段詳細、風格各異的圖書評價。 --- 這本《電力半導體新器件及其製造技術》簡直是為我們這些深耕電力電子行業多年的工程師準備的“武功秘籍”。我花瞭整整一個月的時間來消化其中的核心章節，尤其是關於寬禁帶半導體材料（如SiC和GaN）在新型功率模塊中的應用那一部分，簡直是醍醐灌頂。書中的理論深度和技術前沿的結閤非常到位，不像市麵上很多教材那樣隻停留在概念層麵。作者似乎真的深入一綫參與瞭研發工作，對當前主流器件的局限性以及未來替代方案的挑戰性描述得入木三分。舉個例子，它詳細拆解瞭第三代半導體器件在高溫工作環境下的可靠性評估流程，並對比瞭不同封裝技術對熱阻的實際影響，這種實操層麵的細節，對於我們設計高功率密度電源係統來說，具有不可替代的指導價值。我特彆欣賞作者在描述製造工藝時那種嚴謹的態度，從外延層生長到離子注入的每一個關鍵步驟，都伴隨著對材料缺陷控製的深度剖析，這遠超齣瞭普通器件手冊的範疇，更像是一本高級工藝工程師的案頭工具書。

評分☆☆☆☆☆

說實話，這本書的封麵設計和排版略顯傳統，初看之下可能會被歸入那些厚重的專業參考書一類，但一旦你沉浸其中，那種知識的密度和廣度是令人震撼的。它成功地搭建瞭一座連接基礎半導體物理與尖端電力電子應用的橋梁。我特彆喜歡書中對未來集成趨勢的預測，例如“功率集成模塊”（PIM）的下一代封裝技術，作者不僅展示瞭當前的解決方案，還大膽地推演瞭未來多功能芯片互聯的可能性，這為我們進行五年以上的技術儲備規劃提供瞭堅實的理論基礎。這本書的深度已經超齣瞭一個“新器件介紹”的範疇，它更像是一本關於半導體器件“進化論”的著作，深刻剖析瞭每一次技術飛躍背後的驅動力和約束條件。對於需要緊跟國際最新技術動態的管理者和技術人員來說，這本書的參考價值是無可替代的。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我剛翻開這本書時，內心是有些抗拒的，因為我對“新器件”這個概念總是抱持著一種審慎的懷疑態度——很多新東西往往是炒作大於實質。然而，這本書的結構安排和內容層次感，很快就扭轉瞭我的看法。它不是那種堆砌最新術語的浮誇之作，而是非常紮實地從物理基礎齣發，層層遞進到器件結構優化，再到大規模量産所麵臨的工藝瓶頸。特彆是對於功率MOSFET和IGBT之外的新型器件，例如超級結技術（Superjunction）的演進路綫，作者給齣的分析非常清晰，避免瞭復雜的數學推導陷阱，而是著重講解瞭結構改變如何從根本上重塑瞭器件的電流承載能力和開關損耗之間的平衡點。這本書的價值在於，它提供瞭一個清晰的“技術路綫圖”，讓我能夠快速定位當前行業的技術瓶頸點，並理解為什麼某些看似微小的材料或工藝改進，能帶來性能的指數級飛躍。