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1)功率二极管的内容更加丰富。随着高性能功率开关器件的出现(如功率MOSFET和IGBT),功率二极管的性能成为限制功率电路性能的主要因素。本书在传统的功率二极管(肖特基整流器和PiN整流器)的基础上,增加了结势垒控制肖特基(JBS)二极管、沟槽肖特基势垒控制肖特基(TSBS)二极管、沟槽MOS势垒控制肖特基(TMBS)二极管等先进的单极型二极管,以及MPS等新型双极型二极管的内容。
2)增加了仿真案例。对器件特性进行仿真,将器件外部特性和器件内部微观机制建立可视化的对应关系,不仅能够佐证理论模型,还可以帮助读者加深对所学理论的理解。
3)设置了设计案例。对于经典器件,如晶闸管,书中给出了实际设计案例,将所学理论内容,以设计案例的形式连接在一起,形成整体化的知识体系。
4)增加了应用综述内容,这一内容的增加旨在让读者了解电路系统对功率器件特性的要求。没有完美的器件,只有更合适的器件,不同的应用场合,需要不同的器件。
本书内容包括4部分。第1部分介绍功率半导体器件的分类及发展历程，主要包括功率半导体器件这个“大家族”的主要成员及各自的特点和发展历程。第2部分介绍功率二极管，在传统的功率二极管（肖特基二极管和PiN二极管）的基础上，增加了JBS二极管和MPS二极管等新型单、双极型二极管的内容。第3部分介绍功率开关器件，主要分为传统开关器件和现代开关器件，传统开关器件以晶闸管为主，在此基础上，介绍以GTO晶闸管为主的派生器件；现代功率开关器件以功率MOSFET和IGBT为主。第4部分为功率半导体器件应用综述，以脉冲宽度调制（PWM）为例说明如何根据器件的额定电压和电路的开关频率选择适合应用的最佳器件。 本书适合电子科学、电力电子及电气传动、半导体及集成电路等专业技术人员参考，也可作为相关专业本科生及研究生教材。 本书配有教学视频（扫描书中二维码直接观看）及电子课件等教学资源，需要配套资源的教师可登录机械工业出版社教育服务网www.cmpedu.com免费注册后下载。
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1)功率二极管的内容更加丰富。随着高性能功率开关器件的出现(如功率MOSFET和IGBT),功率二极管的性能成为限制功率电路性能的主要因素。本书在传统的功率二极管(肖特基整流器和PiN整流器)的基础上,增加了结势垒控制肖特基(JBS)二极管、沟槽肖特基势垒控制肖特基(TSBS)二极管、沟槽MOS势垒控制肖特基(TMBS)二极管等先进的单极型二极管,以及MPS等新型双极型二极管的内容。
2)增加了仿真案例。对器件特性进行仿真,将器件外部特性和器件内部微观机制建立可视化的对应关系,不仅能够佐证理论模型,还可以帮助读者加深对所学理论的理解。
3)设置了设计案例。对于经典器件,如晶闸管,书中给出了实际设计案例,将所学理论内容,以设计案例的形式连接在一起,形成整体化的知识体系。
4)增加了应用综述内容,这一内容的增加旨在让读者了解电路系统对功率器件特性的要求。没有完美的器件,只有更合适的器件,不同的应用场合,需要不同的器件。
本书内容包括4部分。第1部分介绍功率半导体器件的分类及发展历程，主要包括功率半导体器件这个“大家族”的主要成员及各自的特点和发展历程。第2部分介绍功率二极管，在传统的功率二极管（肖特基二极管和PiN二极管）的基础上，增加了JBS二极管和MPS二极管等新型单、双极型二极管的内容。第3部分介绍功率开关器件，主要分为传统开关器件和现代开关器件，传统开关器件以晶闸管为主，在此基础上，介绍以GTO晶闸管为主的派生器件；现代功率开关器件以功率MOSFET和IGBT为主。第4部分为功率半导体器件应用综述，以脉冲宽度调制（PWM）为例说明如何根据器件的额定电压和电路的开关频率选择适合应用的最佳器件。 本书适合电子科学、电力电子及电气传动、半导体及集成电路等专业技术人员参考，也可作为相关专业本科生及研究生教材。 本书配有教学视频（扫描书中二维码直接观看）及电子课件等教学资源，需要配套资源的教师可登录机械工业出版社教育服务网www.cmpedu.com免费注册后下载。
第1章绪论1
11电力电子器件和电力电子学1
12功率半导体器件的定义1
13功率半导体器件的种类2
14功率整流管3
141单极型功率二极管3
142双极型功率二极管4
15功率半导体开关器件5
151晶闸管类功率半导体器件5
152双极型功率晶体管7
153功率MOSFET7
154IGBT8
16硅功率集成电路9
17碳化硅功率开关11
18功率半导体器件的发展12
181功率半导体器件的发展历程12
182功率半导体器件的发展趋势12
参考文献13
第2章单极型功率二极管14
21功率肖特基二极管14
211功率肖特基二极管的结构14
212正向导通状态15
213反向阻断特性18
22结势垒控制肖特基（JBS）二极管20
221JBS二极管的结构20
222正向导通模型22
223反向漏电流模型30
23沟槽肖特基势垒控制肖特基（TSBS）二极管43
24沟槽MOS势垒控制肖特基（TMBS）二极管44
参考文献46
第3章双极型功率二极管47
31PiN二极管的结构与静态特性47
311PiN二极管的结构47
312PiN二极管的反向耐压特性48
313PiN二极管通态特性49
32碳化硅PiN二极管59
33PiN二极管的动态特性60
331PiN二极管的开关特性61
332PiN二极管的动态反向特性63
34PiN二极管反向恢复过程中电流的瞬变67
35现代PiN二极管的设计70
351有轴向载流子寿命分布的二极管70
352SPEED结构72
36MPS二极管73
361MPS二极管的工作原理74
362碳化硅MPS整流器91
363反向阻断特性99
364开关特性107
参考文献109
第4章晶闸管110
41概述110
411晶闸管基本结构和基本特性110
412基本工作原理112
42晶闸管的耐压能力113
421PNPN结构的反向转折电压113
422PNPN结构的正向转折电压115
423晶闸管的高温特性117
43晶闸管最佳阻断参数的确定119
431最佳正、反向阻断参数的确定119
432λ因子设计法121
433关于阻断参数优化设计法的讨论123
434P2区相关参数的估算124
435表面耐压和表面造型126
44晶闸管的门极特性与门极参数的计算128
441晶闸管的触发方式128
442门极参数131
443门极触发电流、触发电压的计算132
444中心放大门极触发电流、电压的计算134
45晶闸管的通态特性137
451通态特征分析137
452计算晶闸管正向压降的模型138
453正向压降的计算140
46晶闸管的动态特性144
461晶闸管的导通过程与特性144
462通态电流临界上升率152
463断态电压临界上升率155
464关断特性157
47晶闸管的派生器件162
471快速晶闸管163
472双向晶闸管164
473逆导晶闸管169
474门极关断（GTO）晶闸管174
475门极换流晶闸管193
参考文献194
第5章现代功率半导体器件195
51功率MOSFET195
511功率MOSFET的结构195
512功率MOSFET的基本特性197
513VDMOSFET的导通电阻198
514VDMOSFET元胞的优化203
515VDMOSFET阻断电压影响因素分析204
516功率MOSFET的开关特性205
52绝缘栅双极型晶体管（IGBT）210
521IGBT的基本结构210
522IGBT的工作原理与输出特性212
523IGBT的阻断特性213
524IGBT的通态特性215
525IGBT的开关特性220
526擎住效应226
参考文献228
第6章功率半导体器件应用综述229
61典型H桥拓扑230
62低直流总线电压下的应用232
63中等直流总线电压下的应用234
64高直流总线电压下的应用235
参考文献237
