宽禁带半导体电力电子器件及其应用PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1电力电子器件概述 1

1.1.1电力电子器件的基本构成 1

1.1.2电力电子器件的分类及特点 2

1.2发展沿革与趋势 5

参考文献 8

第2章 电力电子器件基础 9

2.1半导体物理基础 9

2.1.1半导体与金属中的载流子 10

2.1.2电子在金属和半导体中的能量分布与跃迁 15

2.1.3半导体的热敏感性 19

2.2电力电子器件的基本原理与特性 20

2.2.1整流原理与阻断特性 20

2.2.2开关原理与频率特性 30

2.2.3电导调制原理与通态特性 42

2.2.4功率损耗原理与高温特性 43

2.3典型电力电子器件及其特性 51

2.3.1二极管 51

2.3.2双极型晶体管（BJT） 60

2.3.3场效应晶体管（FET） 66

2.3.4绝缘栅双极型晶体管（IGBT） 88

2.3.5其他电力电子器件 100

参考文献 110

第3章 电力电子器件的材料优选 111

3.1单极型器件的材料优选 112

3.1.1低频器件 113

3.1.2高频器件 118

3.1.3场效应器件的最高工作频率 120

3.2双极型器件的材料优选 122

3.2.1Johnson因子 122

3.2.2Keyes因子 127

3.3耐高温器件的材料优选 130

3.3.1热优选因子 130

3.3.2不同材料器件高温特性的比较 133

3.4电力电子器件的优选材料 138

3.4.1碳化硅 140

3.4.2氮化镓及其固溶体 166

3.4.3半导体金刚石 174

参考文献 180

第4章 宽禁带半导体电力电子器件 183

4.1碳化硅单极型器件 184

4.1.1肖特基势垒二极管 184

4.1.2功率MOSFET 188

4.1.3JFET和SIT 197

4.1.4MESFET 204

4.2碳化硅双极型器件 207

4.2.1pn结二极管 207

4.2.2双极型晶体管（BJT） 212

4.2.3晶闸管和GTO晶闸管 219

4.2.4碳化硅GCT（SICGT） 222

4.3碳化硅IGBT 225

4.4碳化硅功率集成电路中的高压器件结构 230

4.5其他宽禁带半导体电力电子器件 236

4.5.1氮化镓大功率微波器件 237

4.5.2其他氮化镓电力电子器件 242

4.5.3金刚石电力电子器件 244

4.6宽禁带半导体功率模块 246

参考文献 249

第5章 宽禁带半导体电力电子器件的应用 254

5.1在开关电源功率因数校正器上的典型应用 254

5.1.1开关电源功率因数校正器的基本工作原理 254

5.1.2二极管的反向恢复特性及其影响分析 255

5.1.3SiC肖特基二极管在开关电源PFC中的应用效果 257

5.2在DC/DC变换器中的典型应用 261

5.2.1DC/DC变换器的基础知识 261

5.2.2宽禁带半导体器件在DC/DC变换器中的应用实例 262

5.3在AC/DC变换器中的典型应用 265

5.4在DC/AC变换中的典型应用 273

5.4.1DC/AC变换及目前存在的一些问题 273

5.4.2宽禁带半导体器件在DC/AC变换中的应用实例 275

参考文献 278