半导体物理第九章课件

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1、第九章功率器件功率器件二极管晶闸管功率MOSFET静电感应晶体管SIT绝缘栅双极晶体管IGBT碳化硅功率器件功率器件的作用：整流、放大、开关功率器件的性能：由额定电压、额定电流、开关速度（工作频率）、反向耐压等描述。关键参数：输出容量＝额定电压X额定电流大功率意味着大电流和高电压。晶闸管晶闸管thyristor，可控硅整流器，是一类具有三个以上pn结的器件，能够保持开态和关态两种稳定状态，并可在两种状态间转换的器件。关态下：可以承受低反向电流下的高偏压。开态下：在低压降下能传导大电流。工作原理反向区：A接负，K接正。偏

2、压小于pn结的反向击穿电压（反向阻断电压)J1结、J3结反偏。只有很小的电流流过。类似于pn结的反向电流有通和断两个稳定状态、有负阻现象。断态区：A接正，K接负，但所加偏压较小（V<J2结的雪崩击穿电压VB）。J1结、J3结正偏；J2结反偏，但出现雪崩击穿，产生大量电子、空穴对，反向漏电流变大。器件转为导通，

3、该界限为转折电压VBo。加栅控电流IG后，相当于n2p2n1晶体管的基极电流，在J1处引起空穴的反向注入，增大到一定后，J2结中出现载流子积累，器件转为导通。IG增大，VB0减小。通常IG在几mA－几百mA。负阻区：A接正，K接负，外加电压大于转折电压。J1结、J3结正偏；J2结反偏，雪崩击穿所产生大量电子空穴对受反向电场抽取，电子进入n1区，空穴进入p2区，使空间电荷区变薄，雪崩减弱，J1、J3结的注入增强。出现电压减小，电流增加的负阻现象。导通区：A接正，K接负，负阻情况积累到一定程度后，出现p2区相当于n1区为正

4、，J2结倒向，三个结均处于正偏。出现类似于二极管正向大I－V特性。器件转为导通。为了保持导通状态所必需的最低电压和电流分别称为维持电压VH和维持电流IH。导通后栅极信号失去作用，IG撤去后器件仍为导通。于是仅靠IG无法实现由导通到阻断态的关断。导通态阻断态由导通态返回阻断态必须减小电压（V