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译者的话 1

前言 1

概论 1

目录 1

1 晶闸管原理 5

1.1 晶闸管等效模型 5

1.2 开通条件 6

1.3 电流随时间的变化过程…………………………………………？1.4 由阻断状态向导通状态的转变 12

1.5 稳定的导通状态……………………………………………………1？1.6 稳态电流-电压特性曲线……………………………………………1？ 12

1.7 特性曲线上的特征点………………………………………………2？ 12

1.8 晶闸管等效模型和实验…………………………………………3？ 12

2 正向时晶闸管的稳态特性 33

2.1 无电流状态 33

2.2 电位分布 41

2.3 pn结的相互影响 42

2.6 载流子倍增…………………………………………………………4？ 44

2.4 电荷平衡 44

2.5 特性曲线方程式……………………………………………………4？ 44

2.7 特性曲线的作图法 51

2.8 特性曲线的计算……………………………………………………6？ 51

3 导通特性理论 68

3.1 引言 68

3.2 pin二极管模型 70

3.3 导通特性曲线的不同区域…………………………………………7？3.3.1 区域1：两个基区均为小注入 78

3.3.2 区域2：p基区为小注入，n基区为大注入……………………………7？3.3.3 区域3：两个基区均为大注入 81

4 阻断能力……………………………………………………8？ 81

4.1 反向阻断能力 86

4.1.1 电位分布 86

4.1.2 反向特性曲线 87

4.1.3 反向电压极限值 89

4.1.4 最佳反向阻断能力 92

4.2 正向阻断能力 96

4.3 用发射极短路点改善正向阻断能力 98

4.4 半导体表面对阻断能力的影响 100

4.4.1 理想的和实际的半导体表面 100

4.4.2 表面击穿 103

4.5 防止表面击穿的措施 105

4.5.1 磨斜角 105

4.5.2 场限制环 111

5 分析瞬态过程的方法 113

5.1 准稳态处理 113

5.2 电流快速变化情况下的电流平衡 115

5.3 传递函数 117

5.4 频率特性 120

5.5 电荷控制模型 121

5.6 电荷控制模型和前述两种分析方法的比较 128

5.7 随时间变化的电流方程及连续方程的解 130

6.1.1 触发条件 140

6 开通特性 140

6.1 定性的描述 140

6.1.2 储存电荷的建立 141

6.1.3 电流-电压瞬变曲线 144

6.2 两个基区均为小注入时开通过程的计算 145

6.2.1 问题的提出 145

6.2.2 求解的方法 148

6.2.3 对称晶闸管的电流和载流子浓度的瞬变过程 151

6.2.4 过渡到稳态载流子分布 160

6.2.5 过渡到稳态过程中的电压瞬变过程 167

6.3 n基区为大注入时开通过程的计算 168

6.3.1 问题的提出 168

6.3.2 电流瞬变过程 170

6.3.3 n基区中载流子浓度和电场强度的瞬变曲线 175

6.3.4 n基区中的电压降 177

6.3.5 基区宽度对n基区中电压降的影响………………………………………17？6.3.6 向稳定导通状态的过渡……………………………………………………18？6.4 建立在电荷控制模型基础上的开通过程的理论…………………18？ 177

6.5.1 电流放大系数随电流的变化 192

6.5 各种因素对开通过程的影响 192

6.5.2 基区宽度调制 194

6.5.3 在门极基区中的漂移场 195

7 大面积晶闸管的门极电流触发 196

7.1 引言 196

7.2 初始触发区 199

7.3 瞬态的载流子分布和电位分布 206

7.4 扩展过程 210

7.5 触发扩展的理论模型 214

7.5.1 扩散模型 214

7.5.2 漂移模型 217

7.6 触发扩展的实验研究 218

7.6.1 测试方法 218

7.6.2 电流的影响 221

7.6.3 结构参数的影响 223

7.7 触发扩展对晶闸管动态特性的影响 225

7.8 提高开通负载能力的方法 226

7.8.2 级联触发的实现 226

7.8.1 级联触发的原理 227

7.8.3 渐开线门极 232

8 关断特性 234

8.1 引言 234

8.2 载流子储存效应 235

8.3 参数 238

8.4 突变的电流换向 244

8.5 根据电荷控制模型来计算开关时间 247

8.5.1 问题的提出 247

8.5.2 第一储存时间 248

8.5.3 第一下降时间 250

8.5.4 第二储存时间 252

8.5.5 第二下降时间 254

8.5.6 关断时间 254

8.6.1 引言 256

8.6 关断过程的准确计算 256

8.6.2 问题的提出 257

8.6.3 解法 259

8.6.4 一般情况下空穴浓度的变化曲线 262

8.6.5 在两种不同起始分布情况下的空穴浓度的变化过程 262

8.6.6 电流特性曲线 265

8.6.7 与电荷控制模型的结论进行比较 265

8.7 两个基区皆为大注入时的耗尽过程 266

8.8 缩短关断时间的措施 268

8.8.1 降低少数载流子的寿命 268

8.8.2 增加发射极短路点 270

8.8.3 加负的门极电压 271

9 晶闸管的派生器件和特殊的门极结构 274

9.1 双向二极晶闸管（Diac） 274

9.2 触发双向晶闸管用的门极结构 275

9.2.1 一般要求 275

9.2.2 晶体管门 276

9.2.3 势垒区门 278

9.2.4 带有辅助层的晶闸管触发 279

9.3 具有四种门功能的双向晶闸管（Triac） 280

9.4 可关断晶闸管 283

9.4.1 关断所需的门极电流 283

9.4.2 关断增益 284

9.4.3 关断时间 285

9.4.4 实际晶闸管中的情况 287

9.4.5 横向关断过程 288

9.4.6 门极-阴极结构 291

9.5 光控晶闸管 292

9.5.1 原理 292

9.5.2 光谱灵敏度 294

9.5.3 光源 296

9.5.4 光的触发灵敏度 297

9.5.5 功率晶闸管的光触发 300

参考文献 305