Силовой полупроводниковый прибор
Полупроводниковое устройство, способное обрабатывать большие объемы электроэнергии.

Силовой полупроводниковый прибор — это полупроводниковый прибор, используемый в качестве переключателя или выпрямителя в силовой электронике (например, в импульсном источнике питания ). Такой прибор также называется силовым прибором или, при использовании в интегральной схеме , силовой ИС .

Силовой полупроводниковый прибор обычно используется в «режиме коммутации» (т. е. он либо включен, либо выключен), и поэтому имеет конструкцию, оптимизированную для такого использования; его обычно не следует использовать в линейном режиме. Линейные силовые схемы широко распространены в качестве регуляторов напряжения, аудиоусилителей и усилителей радиочастот.

Силовые полупроводники используются в системах, обеспечивающих мощность от нескольких десятков милливатт для усилителя наушников до примерно гигаватта в высоковольтной линии передачи постоянного тока.

История

Первым электронным устройством, использованным в силовых цепях, был электролитический выпрямитель — ранняя версия была описана французским экспериментатором А. Нодоном в 1904 году. Они были недолго популярны среди ранних радиоэкспериментаторов, поскольку их можно было изготовить из алюминиевых листов и бытовой химии. Они имели низкое выдерживаемое напряжение и ограниченную эффективность. [1]

Первыми твердотельными силовыми полупроводниковыми приборами были выпрямители на основе оксида меди, использовавшиеся в первых зарядных устройствах для аккумуляторов и источниках питания для радиооборудования, о создании которых объявили в 1927 году Л. О. Грюндаль и П. Х. Гейгер. [2]

Первый германиевый силовой полупроводниковый прибор появился в 1952 году с введением Р. Н. Холлом силового диода . Он имел способность блокировки обратного напряжения 200 В и номинальный ток 35 А.

Германиевые биполярные транзисторы с существенными возможностями управления мощностью (ток коллектора 100 мА) были представлены около 1952 года; по сути, с той же конструкцией, что и у сигнальных устройств, но с лучшим теплоотводом. Возможности управления мощностью быстро развивались, и к 1954 году стали доступны германиевые сплавные транзисторы с рассеиваемой мощностью 100 Вт. Все они были относительно низкочастотными устройствами, использовавшимися примерно до 100 кГц и температурой перехода до 85 градусов Цельсия. [3] Кремниевые силовые транзисторы не производились до 1957 года, но когда они появились, имели лучшую частотную характеристику, чем германиевые устройства, и могли работать при температуре перехода до 150 °C.

Тиристор появился в 1957 году. Он способен выдерживать очень высокое обратное пробивное напряжение , а также способен проводить большой ток. Однако один из недостатков тиристора в коммутационных цепях заключается в том, что как только он становится «запертым» в проводящем состоянии, его нельзя выключить внешним управлением, поскольку выключение тиристора пассивно, т. е. питание должно быть отключено от устройства. Тиристоры, которые можно было выключить, называемые тиристорами с затворным выключением (GTO), были введены в 1960 году. [4] Они преодолевают некоторые ограничения обычного тиристора, поскольку их можно включать или выключать с помощью приложенного сигнала.

Мощность МОП-транзистора

МОП-транзистор был изобретен в лабораториях Белла между 1955 и 1960 годами [5] [6] [7] [8] [9] [10] Поколения МОП-транзисторов позволили разработчикам электроники достичь уровней производительности и плотности, которые были невозможны с биполярными транзисторами. [11] Благодаря усовершенствованиям в технологии МОП-транзисторов (первоначально использовавшихся для производства интегральных схем ), мощные МОП-транзисторы стали доступны в 1970-х годах.

В 1969 году компания Hitachi представила первый вертикальный силовой МОП-транзистор, [12] который позже стал известен как VMOS (V-образный МОП-транзистор). [13] С 1974 года Yamaha , JVC , Pioneer Corporation , Sony и Toshiba начали производство аудиоусилителей с силовыми МОП-транзисторами. [14] В 1978 году компания International Rectifier представила силовой МОП-транзистор на 25 А и напряжением 400 В. [15] Это устройство позволяет работать на более высоких частотах, чем биполярный транзистор, но его применение ограничено низковольтными приложениями.

Биполярный транзистор с изолированным затвором (IGBT) был разработан в 1980-х годах и стал широко доступен в 1990-х годах. Этот компонент обладает мощностью биполярного транзистора и преимуществами изолированного управления затвором мощного MOSFET.

Обычные устройства

Некоторые распространенные силовые устройства — это силовой МОП-транзистор , силовой диод , тиристор и БТИЗ . Силовой диод и силовой МОП-транзистор работают по тем же принципам, что и их маломощные аналоги, но способны проводить больший ток и, как правило, способны выдерживать большее обратное напряжение смещения в выключенном состоянии .

В силовом устройстве часто вносятся структурные изменения, чтобы обеспечить более высокую плотность тока, более высокую рассеиваемую мощность и/или более высокое обратное пробивное напряжение. Подавляющее большинство дискретных ( т. е. неинтегрированных) силовых устройств построены с использованием вертикальной структуры, тогда как малосигнальные устройства используют боковую структуру. При вертикальной структуре номинальный ток устройства пропорционален его площади, а блокирующая способность напряжения достигается по высоте кристалла. При такой структуре одно из соединений устройства расположено на дне полупроводникового кристалла .

Мощный МОП-транзистор является наиболее распространенным силовым устройством в мире благодаря своей низкой мощности управления затвором, высокой скорости переключения и расширенным возможностям параллельного соединения. [16] Он имеет широкий спектр применения в силовой электронике , например, в портативных информационных устройствах , силовых интегральных схемах, сотовых телефонах , ноутбуках и коммуникационной инфраструктуре , которая обеспечивает работу Интернета . [17] По состоянию на 2010 год на силовые МОП-транзисторы приходится большая часть (53%) рынка силовых транзисторов, за ними следуют БТИЗ (27%), затем РЧ-усилители (11%) и, наконец, биполярные транзисторы (9%). [18]

Твердотельные устройства

УстройствоОписаниеРейтинги
ДиодОднополярное, неуправляемое, коммутационное устройство, используемое в таких приложениях, как выпрямление и управление направленным током цепи. Устройство блокировки обратного напряжения, обычно моделируемое как переключатель последовательно с источником напряжения, обычно 0,7 В постоянного тока. Модель может быть улучшена за счет включения сопротивления перехода, чтобы точно предсказать падение напряжения на диоде относительно тока.До 3000 ампер и 5000 вольт в одном кремниевом устройстве. Высокое напряжение требует нескольких последовательных кремниевых устройств.
Кремниевый управляемый выпрямитель (SCR)Это полууправляемое устройство включается, когда присутствует импульс затвора, а анод положителен по сравнению с катодом. Когда присутствует импульс затвора, устройство работает как стандартный диод. Когда анод по сравнению с катодом отрицателен, устройство выключается и блокирует присутствующие положительные или отрицательные напряжения. Напряжение затвора не позволяет устройству выключиться. [19]До 3000 ампер, 5000 вольт в одном кремниевом устройстве.
ТиристорТиристор — это семейство трехконтактных устройств, включающее SCR, GTO и MCT. Для большинства устройств импульс затвора включает устройство. Устройство выключается, когда анодное напряжение падает ниже значения (относительно катода), определяемого характеристиками устройства. В выключенном состоянии оно считается устройством блокировки обратного напряжения. [19]
Запирающий тиристор (GTO)Запираемый тиристор, в отличие от SCR, может включаться и выключаться с помощью импульса затвора. Одна из проблем с устройством заключается в том, что запирающее напряжение затвора обычно больше и требует большего тока, чем уровни включения. Это запирающее напряжение является отрицательным напряжением от затвора к истоку, обычно оно должно присутствовать только в течение короткого времени, но величина s составляет порядка 1/3 анодного тока. Для обеспечения пригодной кривой переключения для этого устройства требуется демпфирующая цепь. Без демпфирующей цепи GTO нельзя использовать для выключения индуктивных нагрузок. Эти устройства из-за разработок в технологии IGCT не очень популярны в области силовой электроники. Они считаются управляемыми, однополярными и биполярными блокирующими напряжение. [20]
СимисторСимистор — это устройство, которое по сути является интегрированной парой тиристоров с фазовым управлением, соединенных встречно-параллельно на одном кристалле. [21] Как и в случае с SCR, при наличии импульса напряжения на выводе затвора устройство включается. Основное различие между SCR и симистором заключается в том, что как положительный, так и отрицательный цикл могут быть включены независимо друг от друга с помощью положительного или отрицательного импульса затвора. Подобно SCR, после включения устройства его нельзя выключить. Это устройство считается биполярным и блокирующим обратное напряжение.
Биполярный транзистор (БПТ)BJT нельзя использовать при высокой мощности; они медленнее и имеют больше резистивных потерь по сравнению с устройствами типа MOSFET. Для передачи большого тока BJT должны иметь относительно большие базовые токи, поэтому эти устройства имеют большие потери мощности по сравнению с устройствами MOSFET. BJT вместе с MOSFET также считаются униполярными [ уточнить ] и не очень хорошо блокируют обратное напряжение, если только не установлены в парах с защитными диодами. Как правило, BJT не используются в коммутационных схемах силовой электроники из-за потерь I 2 R, связанных с требованиями к сопротивлению и току базы. [19] BJT имеют более низкие коэффициенты усиления по току в корпусах высокой мощности, поэтому их необходимо устанавливать в конфигурациях Дарлингтона для обработки токов, требуемых силовыми электронными схемами. Из-за этих многотранзисторных конфигураций время переключения составляет от сотен наносекунд до микросекунд. Устройства имеют номинальные напряжения, которые достигают максимума около 1500 В, и довольно высокие номинальные токи. Их также можно подключать параллельно, чтобы увеличить мощность, но для распределения тока их количество должно быть ограничено примерно 5 устройствами. [20]
Мощность МОП-транзистораГлавное преимущество мощного MOSFET по сравнению с BJT заключается в том, что MOSFET является устройством с обедненным каналом, поэтому для создания пути проводимости от стока к истоку необходимо напряжение, а не ток. На низких частотах это значительно снижает ток затвора, поскольку он требуется только для зарядки емкости затвора во время переключения, хотя с ростом частоты это преимущество уменьшается. Большинство потерь в MOSFET обусловлено сопротивлением в открытом состоянии, может увеличиваться по мере протекания большего тока через устройство и также больше в устройствах, которые должны обеспечивать высокое запирающее напряжение. BV dss .

Время переключения варьируется от десятков наносекунд до нескольких сотен микросекунд. Номинальные напряжения для коммутационных устройств MOSFET варьируются от нескольких вольт до чуть более 1000 В, с токами до 100 А или около того, хотя MOSFET могут быть соединены параллельно для увеличения тока переключения. Устройства MOSFET не являются двунаправленными и не блокируют обратное напряжение. [20]

Биполярный транзистор с изолированным затвором (IGBT)Эти устройства обладают лучшими характеристиками MOSFET и BJT. Как и устройства MOSFET, биполярный транзистор с изолированным затвором имеет высокое сопротивление затвора, поэтому требования к току затвора низкие. Как и BJT, это устройство имеет низкое падение напряжения в открытом состоянии, поэтому низкие потери мощности на переключателе в рабочем режиме. Подобно GTO, IGBT может использоваться для блокировки как положительного, так и отрицательного напряжения. Рабочие токи довольно высоки, более 1500 А, а напряжение переключения до 3000 В. [20] IGBT имеет уменьшенную входную емкость по сравнению с устройствами MOSFET, что улучшает эффект обратной связи Миллера при включении и выключении с высоким dv/dt. [21]
МОП-управляемый тиристор (МСТ)Управляемый МОП-тиристор подобен тиристору и может включаться или выключаться импульсом на затвор МОП-транзистора. [21] Поскольку вход выполнен по технологии МОП, ток протекает очень слабо, что позволяет использовать очень маломощные управляющие сигналы. Устройство состоит из двух входов МОП-транзисторов и пары выходных каскадов биполярных транзисторов с плоским дном. Входные МОП-транзисторы сконфигурированы для обеспечения управления включением во время положительных и отрицательных полупериодов. Выходные биполярные транзисторы с плоским дном сконфигурированы для обеспечения двунаправленного управления и блокировки обратного тока при низком напряжении. Некоторые преимущества МСТ — это быстрые частоты переключения, довольно высокое напряжение и средние номинальные токи (около 100 А).
Интегрированный тиристор с управляемым затвором (IGCT)Аналогично GTO, но без высоких токовых требований для включения или выключения нагрузки. IGCT можно использовать для быстрого переключения с небольшим током затвора. Высокое входное сопротивление устройств в основном из-за драйверов затворов MOSFET. Они имеют низкоомные выходы, которые не тратят энергию впустую, и очень быстрые переходные времена, которые соперничают с BJT. Компания ABB Group опубликовала технические паспорта для этих устройств и предоставила описания внутренних механизмов. Устройство состоит из затвора с оптически изолированным входом, выходных транзисторов BJT с низким сопротивлением, что приводит к низкому падению напряжения и низким потерям мощности на устройстве при довольно высоких уровнях напряжения переключения и тока.

Пример этого нового устройства от ABB показывает, как это устройство улучшает технологию GTO для переключения высокого напряжения и тока в приложениях силовой электроники. Согласно ABB, устройства IGCT способны переключаться более чем на 5000 В переменного тока и 5000 А на очень высоких частотах, что невозможно сделать эффективно с устройствами GTO. [22]

Классификации

Рис. 1: Семейство силовых устройств, показывающее основные силовые переключатели.

Силовое устройство можно классифицировать по одной из следующих основных категорий (см. рисунок 1):

  • Двухполюсный прибор (например, диод ), состояние которого полностью зависит от внешней цепи питания, к которой он подключен.
  • Трехконтактный прибор (например, триод ), состояние которого зависит не только от его внешней цепи питания, но и от сигнала на его управляющем выводе (этот вывод называется затвором или базой ) .
  • Четырехконтактное устройство (например, кремниевый управляемый переключатель -SCS). SCS - это тип тиристора, имеющий четыре слоя и четыре вывода, называемые анодом, анодным затвором, катодным затвором и катодом. выводы подключены к первому, второму, третьему и четвертому слою соответственно. [23]

Другая классификация менее очевидна, но оказывает сильное влияние на производительность устройства:

  • Устройство с основными носителями заряда (например, диод Шоттки, МОП-транзистор и т. д.); в нем используются только один тип носителей заряда.
  • Устройство с неосновными носителями заряда (например, тиристор, биполярный транзистор, IGBT и т. д.); в нем используются как основные, так и неосновные носители заряда (т. е. электроны и электронные дырки ).

Устройство с основными носителями работает быстрее, но инжекция заряда устройств с неосновными носителями обеспечивает лучшую производительность в открытом состоянии.

Диоды

Идеальный диод должен иметь следующие характеристики:

  • При прямом смещении напряжение на конечных выводах диода должно быть равно нулю, независимо от протекающего через него тока (в открытом состоянии).
  • При обратном смещении ток утечки должен быть равен нулю, независимо от напряжения (выключенное состояние).
  • Переход (или коммутация) между включенным и выключенным состояниями должен быть мгновенным.

В действительности, конструкция диода является компромиссом между производительностью в открытом состоянии, закрытом состоянии и коммутацией. Действительно, одна и та же область устройства должна поддерживать блокирующее напряжение в закрытом состоянии и допускать ток в открытом состоянии; поскольку требования для двух состояний полностью противоположны, диод должен быть либо оптимизирован для одного из них, либо должно быть предоставлено время для переключения из одного состояния в другое (т. е. скорость коммутации должна быть снижена).

Эти компромиссы одинаковы для всех силовых устройств; например, диод Шоттки имеет превосходную скорость переключения и производительность в открытом состоянии, но высокий уровень тока утечки в закрытом состоянии. С другой стороны, PIN-диод коммерчески доступен с различными скоростями коммутации (так называемые «быстрые» и «сверхбыстрые» выпрямители), но любое увеличение скорости обязательно связано с более низкой производительностью в открытом состоянии.

Переключатели

Рис.2: Диапазоны тока/напряжения/частоты переключения основных силовых электронных переключателей.

Компромиссы между номинальными значениями напряжения, тока и частоты существуют и для переключателя. Фактически, любой силовой полупроводник опирается на структуру PIN-диода для поддержания напряжения; это можно увидеть на рисунке 2. Силовой МОП-транзистор имеет преимущества основного несущего устройства, поэтому он может достигать очень высокой рабочей частоты, но его нельзя использовать с высокими напряжениями; поскольку это физический предел, не ожидается никаких улучшений в конструкции кремниевого МОП-транзистора относительно его максимальных номинальных значений напряжения. Однако его превосходные характеристики в низковольтных приложениях делают его устройством выбора (фактически единственным выбором в настоящее время) для приложений с напряжением ниже 200 В. Размещая несколько устройств параллельно, можно увеличить номинальный ток переключателя. МОП-транзистор особенно подходит для этой конфигурации, поскольку его положительный тепловой коэффициент сопротивления имеет тенденцию приводить к балансу тока между отдельными устройствами.

IGBT — это новый компонент, поэтому его производительность регулярно улучшается по мере развития технологий. Он уже полностью заменил биполярный транзистор в силовых приложениях; доступен силовой модуль , в котором несколько устройств IGBT соединены параллельно, что делает его привлекательным для уровней мощности до нескольких мегаватт, что еще больше отодвигает предел, при котором тиристоры и GTO становятся единственным вариантом. По сути, IGBT — это биполярный транзистор, управляемый силовым MOSFET; он имеет преимущества, будучи устройством с неосновными носителями (хорошая производительность в открытом состоянии, даже для высоковольтных устройств), с высоким входным импедансом MOSFET (его можно включать и выключать при очень малой мощности).

Основным ограничением IGBT для низковольтных приложений является высокое падение напряжения, которое он демонстрирует в открытом состоянии (2–4 В). По сравнению с MOSFET рабочая частота IGBT относительно низкая (обычно не выше 50 кГц), в основном из-за проблемы во время выключения, известной как ток-хвост : медленное затухание тока проводимости во время выключения является результатом медленной рекомбинации большого количества носителей, которые заполняют толстую «дрейфовую» область IGBT во время проводимости. Конечным результатом является то, что потери переключения при выключении  [de] IGBT значительно выше, чем потери при включении. Обычно в технических описаниях энергия выключения упоминается как измеряемый параметр; это число необходимо умножить на частоту переключения предполагаемого приложения, чтобы оценить потери при выключении.

При очень высоких уровнях мощности все еще часто используется устройство на основе тиристора (например, SCR , GTO, MCT и т. д.). Это устройство может быть включено импульсом, подаваемым управляющей схемой, но не может быть выключено путем удаления импульса. Тиристор выключается, как только через него больше не протекает ток; это происходит автоматически в системе переменного тока на каждом цикле или требует схемы со средствами отвода тока вокруг устройства. Как MCT, так и GTO были разработаны для преодоления этого ограничения и широко используются в приложениях распределения электроэнергии .

К некоторым областям применения силовых полупроводников в импульсном режиме относятся диммеры ламп , импульсные источники питания , индукционные плиты , автомобильные системы зажигания , а также приводы электродвигателей переменного и постоянного тока всех размеров.

Усилители

Усилители работают в активной области, где и ток, и напряжение устройства не равны нулю. Следовательно, мощность постоянно рассеивается, и его конструкция определяется необходимостью отвода избыточного тепла от полупроводникового устройства. Устройства усилителей мощности часто можно узнать по радиатору, используемому для крепления устройств. Существует несколько типов устройств усилителей мощности на полупроводниках, таких как биполярный транзистор, вертикальный полевой МОП-транзистор и другие. Уровни мощности для отдельных устройств усилителей составляют до сотен ватт, а пределы частот — до нижних микроволновых диапазонов. Полный аудиоусилитель мощности с двумя каналами и номинальной мощностью порядка десятков ватт можно поместить в небольшой корпус интегральной схемы, для работы которого требуется всего несколько внешних пассивных компонентов. Другое важное применение для усилителей с активным режимом — линейные регулируемые источники питания, когда устройство усилителя используется в качестве регулятора напряжения для поддержания напряжения нагрузки на желаемом уровне. Хотя такой источник питания может быть менее энергоэффективным, чем импульсный источник питания , простота применения делает их популярными, особенно в диапазонах тока примерно до одного ампера.

Параметры

Силовое устройство обычно крепится к радиатору для отвода тепла, возникающего в результате рабочих потерь.
Силовой полупроводниковый кристалл трехконтактного устройства (IGBT, MOSFET или BJT). Два контакта находятся сверху кристалла, оставшийся один — сзади.
  1. Напряжение пробоя : часто существует компромисс между номинальным напряжением пробоя и сопротивлением открытого канала, поскольку увеличение напряжения пробоя за счет включения более толстой и менее легированной дрейфовой области приводит к более высокому сопротивлению открытого канала.
  2. Сопротивление включения : более высокий номинальный ток снижает сопротивление включения из-за большего количества параллельных ячеек. Это увеличивает общую емкость и замедляет скорость.
  3. Время нарастания и спада : количество времени, необходимое для переключения между включенным и выключенным состояниями.
  4. Зона безопасной эксплуатации : это вопрос рассеивания тепла и «защелкивания».
  5. Тепловое сопротивление : Это часто игнорируемый, но чрезвычайно важный параметр с точки зрения практического проектирования; полупроводник плохо работает при повышенной температуре, и все же из-за большой проводимости тока силовое полупроводниковое устройство неизменно нагревается. Поэтому такие устройства необходимо охлаждать, непрерывно отводя это тепло; технология корпусирования и теплоотвода обеспечивает способ отвода тепла от полупроводникового устройства путем его отвода во внешнюю среду. Как правило, устройство с большим током имеет большую площадь кристалла и поверхности корпуса и меньшее тепловое сопротивление.

Исследования и разработки

Упаковка

Роль упаковки заключается в следующем:

  • подключите кристалл к внешней цепи.
  • обеспечить способ отвода тепла, выделяемого устройством.
  • защищать матрицу от воздействия внешней среды (влаги, пыли и т. д.).

Многие из проблем надежности силового устройства связаны либо с чрезмерной температурой, либо с усталостью из-за термоциклирования. В настоящее время проводятся исследования по следующим темам:

Продолжаются также исследования по электрическим вопросам, таким как снижение паразитной индуктивности корпуса; эта индуктивность ограничивает рабочую частоту, поскольку она создает потери при коммутации.

Низковольтный МОП-транзистор также ограничен паразитным сопротивлением своего корпуса, поскольку его собственное сопротивление в открытом состоянии составляет всего один или два миллиома.

К наиболее распространенным типам корпусов силовых полупроводников относятся TO-220, TO-247, TO-262, TO-3, D 2 Pak и т. д.

Улучшение конструкций

Конструкция IGBT все еще находится в стадии разработки и, как ожидается, обеспечит увеличение рабочих напряжений. В конце диапазона высокой мощности многообещающим устройством является тиристор с управлением МОП. Достижение значительного улучшения по сравнению с обычной структурой МОП-транзистора за счет использования принципа баланса заряда суперперехода: по сути, он позволяет сильно легировать толстую область дрейфа силового МОП-транзистора, тем самым снижая электрическое сопротивление потоку электронов без ущерба для напряжения пробоя. Это сопоставляется с областью, которая аналогичным образом легирована с противоположной полярностью носителей ( дырками ); эти две похожие, но противоположно легированные области эффективно нейтрализуют свой подвижный заряд и создают «истощенную область», которая поддерживает высокое напряжение в выключенном состоянии. С другой стороны, в включенном состоянии более высокое легирование области дрейфа обеспечивает легкий поток носителей, тем самым снижая сопротивление в открытом состоянии. Коммерческие устройства, основанные на этом принципе суперперехода, были разработаны такими компаниями, как Infineon (продукция CoolMOS) и International Rectifier (IR).

Широкозонные полупроводники

Ожидается, что главный прорыв в области силовых полупроводниковых приборов произойдет в результате замены кремния широкозонным полупроводником. На данный момент наиболее перспективным считается карбид кремния (SiC). Диод Шоттки SiC с напряжением пробоя 1200 В коммерчески доступен, как и JFET на 1200 В. Поскольку оба являются основными носителями заряда, они могут работать на высокой скорости. Разрабатывается биполярное устройство для более высоких напряжений (до 20 кВ). Среди его преимуществ — карбид кремния может работать при более высокой температуре (до 400 °C) и имеет более низкое тепловое сопротивление , чем кремний, что обеспечивает лучшее охлаждение.

Смотрите также

Примечания и ссылки

Примечания

  1. ^ Бернард Финн, Exposing Electronics , CRC Press, 2000 ISBN  9058230562 страницы 14-15
  2. ^ Питер Робин Моррис, История мировой полупроводниковой промышленности , IET 1990 ISBN 0863412270 стр. 18 
  3. ^ Питер Робин Моррис, История мировой полупроводниковой промышленности , IET 1990 ISBN 0863412270 страницы 39-41 
  4. ^ Х. ван Лигтен, Д. Навон, «Основное выключение переключателей GTO», IRE Wescon Convention Record, часть 3 по электронным приборам, стр. 49–52, август 1960 г.
  5. ^ Хафф, Ховард; Риордан, Майкл (01.09.2007). «Фрош и Дерик: Пятьдесят лет спустя (Предисловие)». Интерфейс Электрохимического общества . 16 (3): 29. doi :10.1149/2.F02073IF. ISSN  1064-8208.
  6. ^ Frosch, CJ; Derick, L (1957). «Защита поверхности и селективная маскировка во время диффузии в кремнии». Журнал электрохимического общества . 104 (9): 547. doi :10.1149/1.2428650.
  7. ^ KAHNG, D. (1961). «Устройство на основе поверхности кремния-диоксида кремния». Технический меморандум Bell Laboratories : 583–596 . doi :10.1142/9789814503464_0076. ISBN 978-981-02-0209-5.
  8. ^ Лойек, Бо (2007). История полупроводниковой инженерии . Берлин, Гейдельберг: Springer-Verlag Berlin Heidelberg. стр. 321. ISBN 978-3-540-34258-8.
  9. ^ Лигенца, Дж. Р.; Спитцер, В. Г. (1960). «Механизмы окисления кремния в паре и кислороде». Журнал физики и химии твердого тела . 14 : 131– 136. doi :10.1016/0022-3697(60)90219-5.
  10. ^ Лойек, Бо (2007). История полупроводниковой инженерии . Springer Science & Business Media . стр. 120. ISBN 9783540342588.
  11. ^ "Переосмыслите плотность мощности с GaN". Electronic Design . 21 апреля 2017 г. Получено 23 июля 2019 г.
  12. ^ Окснер, ES (1988). Технология Fet и ее применение. CRC Press . стр. 18. ISBN 9780824780500.
  13. ^ "Advances in Discrete Semiconductors March On". Power Electronics Technology . Informa : 52– 6. Сентябрь 2005. Архивировано (PDF) из оригинала 22 марта 2006. Получено 31 июля 2019 .
  14. ^ Дункан, Бен (1996). Высокопроизводительные усилители мощности звука. Elsevier . С. 177-8, 406. ISBN 9780080508047.
  15. ^ Жак Арну, Пьер Мерль Dispositifs de l'électronique de puissance , Éditions Hermès, ISBN 2-86601-306-9 (на французском языке) 
  16. ^ "Power MOSFET Basics" (PDF) . Alpha & Omega Semiconductor . Получено 29 июля 2019 г. .
  17. ^ Уайтли, Кэрол; Маклафлин, Джон Роберт (2002). Технологии, предприниматели и Кремниевая долина. Институт истории технологий. ISBN 9780964921719. Эти активные электронные компоненты, или силовые полупроводниковые продукты, от Siliconix используются для переключения и преобразования мощности в широком спектре систем, от портативных информационных устройств до коммуникационной инфраструктуры, которая обеспечивает работу Интернета. Силовые МОП-транзисторы компании — крошечные твердотельные переключатели или полевые транзисторы на основе металл-оксид-полупроводника — и силовые интегральные схемы широко используются в сотовых телефонах и ноутбуках для эффективного управления питанием от батареи.
  18. ^ "Рынок силовых транзисторов превысит 13,0 млрд долларов в 2011 году". IC Insights . 21 июня 2011 г. Получено 15 октября 2019 г.
  19. ^ abc Hart, D. (2010). Силовая электроника . McGraw-Hill Education. стр. Глава 1. ISBN 978-0-07-128930-6.
  20. ^ abcd Мохан, Н. (2003). Применение и проектирование преобразователей силовой электроники . Мичиган: John Wiley and Sons. стр. Глава 1. ISBN 978-0-471-22693-2.
  21. ^ abc Bose, B (апрель 1992 г.). «Оценка современных силовых полупроводниковых приборов и будущие тенденции преобразователей». Труды IEEE по промышленным приложениям . 28 (2): 403– 413. doi :10.1109/28.126749. S2CID  14387438.
  22. ^ "полупроводниковый GTO". GTO . ABB . Получено 21 марта 2012 .
  23. ^ Роберт Бойлстед и Луис Нашельски (2006). Электронные приборы. и теория цепей. 9-е издание Prentice Hall. Верхняя Сэддл-Ривер, Нью-Джерси. Колумбус

Ссылки

  • Балига, Б. Джайант (1996). Силовые полупроводниковые приборы . Бостон: PWS publishing Company. ISBN 0-534-94098-6.
  • Джейн, Алок (2006). Силовая электроника и ее применение . Мумбаи: Penram International Publishing. ISBN 81-87972-22-X.
  • Semikron : Руководство по применению силовых модулей IGBT и MOSFET , 2-е издание, 2015 г., ISLE Verlag, ISBN 978-3-938843-83-3 PDF-версия 
  • Арендт Винтрих; Ульрих Николай; Вернер Турский; Тобиас Рейманн (2010), Applikationshandbuch 2015 (PDF) (на немецком языке) (2-е изд.), ISLE Verlag, ISBN 978-3-938843-83-3
  • Арендт Винтрих; Ульрих Николай; Вернер Турский; Тобиас Рейманн (2015). Руководство по применению, 2015 г. (PDF) (2-е изд.). ОСТРОВ Верлаг. ISBN 978-3-938843-83-3.
  • Обзор силовых полупроводниковых приборов
  • Интерактивный семинар по силовой электронике (iPES)
Получено с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Power_semiconductor_device&oldid=1250490638"