前言
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第1章 俯瞰功率半导体全貌/
1.1作为电子零件的半导体设备的定位/
什么是电子零件?/
可高速开关的半导体器件/
1.2半导体设备中的功率半导体/
导体设备和世界趋势/
功率半导体是幕后英雄/
半导体中的功率半导体/
1.3功率半导体的应用/
家中的例子/
什么是变频器控制?/
1.4将功率半导体比作人/
功率半导体扮演的角色/
什么是电力的转换?/
1.5晶体管结构的差异/
一般的MOSFET/
功率MOSFET/
晶体管的区别/
俯视晶体管结构/
第2章 功率半导体的基础知识及运作/
2.1半导体的基础知识和运作/
什么是半导体?/
固体中载流子的移动/
载流子置入/
2.2关于pn结/
为什么需要硅呢?/
pn结是什么?/
正向和反向偏压/
2.3晶体管的基本知识及操作/
开关是什么?/
晶体管是什么?/
2.4双极晶体管的基本知识和操作/
什么是双极晶体管?/
双极晶体管的原理/
双极晶体管的连接/
2.5MOS型二极管的基础知识和操作/
MOS型是什么?/
半导体设备各部分的功能/
MOS型二极管的作用和开/关操作/
2.6回顾半导体的历史/
半导体的起源/
功率半导体早期扮演的角色/
从汞整流器到硅整流器/
从硅到下一代材料/
2.7功率MOSFET的出现/
应对高速开关的需求/
MOSFET是什么?/
双极晶体管和MOSFET的比较/
2.8双极和MOS的融合/
IGBT出现之前/
IGBT的特征/
2.9与信号转换的比较/
什么是信号的转换?/
CMOS反相器的操作/
第3章 各种功率半导体的作用/
3.1单向导通的二极管/
二极管与整流作用/
二极管的实际整流作用/
整流作用的原理/
3.2大电流双极晶体管/
双极晶体管是什么?/
为什么需要高速开关/
双极晶体管原理/
双极晶体管的操作点/
3.3双稳态晶闸管/
晶闸管是什么?/
晶闸管的原理/
什么是双向晶闸管?/
GTO晶闸管的出现/
晶闸管的应用/
3.4高速运行的功率MOSFET/
MOSFET的工作原理/
功率MOSFET的特征是什么?/
MOSFET的各种构造/
3.5节能时代的IGBT/
IGBT出现的背景/
IGBT的工作原理/
水平IGBT的例子/
IGBT面临的挑战/
3.6探索功率半导体的课题/
导通电阻是什么?/
耐受电压是指什么?/
硅的极限在哪里?/
第4章 功率半导体的用途与市场/
4.1功率半导体的市场规模/
功率半导体的市场/
进入功率半导体市场的企业/
日本企业里实力雄厚的功率半导体部门/
4.2电力基础设施和功率半导体/
电网与功率半导体/
实际使用情况/
功率半导体在工业设备中的应用/
4.3交通基础设施和功率半导体/
电力机车与功率半导体/
实际的电力转换/
N700系列使用IGBT/
混动机车的出现/
4.4汽车和功率半导体/
电动车的出现与功率半导体/
功率半导体的作用/
降压/升压是什么?/
4.5信息、通信和功率半导体/
IT时代与功率半导体/
实际发生的动作/
4.6家电与功率半导体/
什么是IH电磁炉?/
功率半导体用于何处?/
LED照明与功率半导体/
第5章 功率半导体的分类/
5.1根据用途分类的功率半导体/
功率半导体是非接触式开关/
功率半导体的广泛用途/
5.2根据材料分类的功率半导体/
功率半导体与基底材料/
对宽隙半导体的需求/
5.3按结构和原理分类的功率半导体/
按载流子种类的数量分类/
按结的数量分类/
按端口数量和结构分类/
5.4功率半导体的容量/
什么是功率半导体的额定值?/
功率半导体的电流容量和击穿电压/
第6章 用于功率半导体的硅晶圆/
6.1硅晶圆是什么?/
硅的质量是功率半导体的关键/
硅晶圆/
高纯度多晶硅/
6.2不同的硅晶圆制造方法/
硅晶圆的两种制造方法/
Chokoralsky法/
浮动区法/
6.3与存储器和逻辑电路不同的FZ结晶/
实际的FZ硅晶体制造方法/
FZ结晶的大直径化/
6.4为什么需要FZ晶体?/
偏析是什么?/
FZ法在控制杂质浓度方面的优势/
FZ硅晶圆的挑战/
大直径化发展到什么程度了?/
6.5硅的极限是什么?/
硅的极限/
原则上耐压性决定硅的极限/
第7章 硅功率半导体的发展/
7.1功率半导体的世代/
功率半导体的世代是什么?/
减少电力损失是指什么?/
7.2对IGBT的性能要求/
MOSFET的缺点/
IGBT的世代交替/
7.3穿透型和非穿透型/
穿透型是什么?/
非穿透型是什么?/
7.4场截止型(Field Stop)的出现/
场截止型的制造过程/
7.5探索IGBT类型的发展/
从平面型到沟槽型/
更进一步的IGBT发展/
7.6逐渐IPM化的功率半导体/
功率模块是什么?/
IPM是什么?/
7.7冷却与功率半导体/
半导体与冷却/
各种各样的冷却措施/
第8章 挑战硅极限的SiC和GaN/
8.1直径可达6英寸的SiC晶圆/
SiC是什么?/
SiC出现在功率半导体之前/
拥有不同结晶的SiC/
其他SiC特性/
8.2SiC的优点和挑战/
SiC的优点/
SiC的FET结构/
许多挑战/
8.3朝着实用化发展的SiC变频器/
SiC的应用/
8.4GaN晶圆的难点:什么是异质外延?/
GaN是什么?/
如何制造GaN单晶?/
8.5GaN的优势和挑战/
设备的挑战是多方面的/
其他课题/
8.6GaN挑战常闭型/
盖子必须关好/
常闭型的优点是什么?/
常闭型对策/
GaN的魅力/
8.7晶圆制造商的动向/
成本挑战/
SiC晶圆业务日新月异/
GaN晶圆的动向/
第9章 功率半导体制造过程的特征/
9.1功率半导体与MOS LSI的区别/
功率半导体要使用整个晶圆吗?/
先进的逻辑电路在晶圆的顶部堆叠/
不同结构的电流流动/
晶体管结构的垂直视图/
9.2结构创新/
丰富多彩的MOSFET结构/
V形槽的形成方法/
形成U形沟槽的方法/
用于功率半导体的独特结构/
9.3广泛使用外延生长/
什么是外延生长?/
外延生长装置/
9.4从背面和正面的曝光过程/
背面曝光的必要性/
什么是回流二极管?/
背面曝光装置/
9.5背面的活性化/
容易被误解的杂质浓度/
杂质活化的例子/
激活的概念/
激活装置的例子/
9.6什么是晶圆减薄工艺?/
晶圆减薄/
什么是背面研磨?/
什么是斜面加工?/
9.7后端和前端流程之间的差异/
什么是后端工艺?/
后端处理中的品控/
后端处理流程是否有区别?/
9.8切片也略有不同/
切片是什么?/
用于SiC的切片设备/
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