【PIN二极管,肖特基二极管,内部结构说明][MOSFET,IGBT、内部结构_开通关断过程及损耗_驱动功率计算】

一、两类典型的 金属-半导体结

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(1)肖特基结(SBD):此时半导体参杂浓度较低,具有单相导电性能,与PN结类似;

(2)欧姆接触:当半导体参杂浓度很高时,无论是加正向电压还是反向电压,电流随电压快速增加,理想时呈线性关系,且电阻很小。半导体与金属接触时,多会形成势垒层,但当半导体掺杂浓度很高时,电子可借隧道效应穿过势垒,从而形成低阻值的欧姆接触。

二、PIN二极管

 下图是PN结和PIN二极管:

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 上图参考北方工业大学-刘丛伟老师的《功率半导体器件与应用》PPT课件。

三、肖特基二极管

肖特基二极管是单极器件, 这意味着只有一种类型的载流子参与电流输运。金属与n- 之间形成肖特基结,金属与n+ 之间形成欧姆接触。

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四、二极管关断反向恢复特性

《功率半导体器件与应用》

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五、功率MOSFET结构

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 上图参考《功率半导体器件——原理、特性和可靠性.pdf by 功率半导体器件——原理、特性和可靠性》第九章 绘制:

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Ø 利用栅极和源极之间的正电压,吸引自由电子堆积在P区上表面层,并使该层反型为N型;之后N1-N-N2之间电子可以流动导电。
Ø 功率MOSFET导通时只有一种极性载流子(多子)参与导电。
Ø 导通电阻为正温度系数,多子器件的特征。
上图及总结 参考 北方工业大学-刘丛伟老师的《功率半导体器件与应用》PPT课件。 

六、IGBT结构

 IGBT本身没有体二极管,那个二极管是在工艺过程中另外添加的。根据第四小节MOSFET的内容,很容易得出IGBT的电流流通路径,及两个pnp和npn三极管的结构,不再赘述。【PIN二极管,肖特基二极管,内部结构说明][MOSFET,IGBT、内部结构_开通关断过程及损耗_驱动功率计算】_第11张图片

 上图参考《功率半导体器件——原理、特性和可靠性.pdf by 功率半导体器件——原理、特性和可靠性》第十章。

七、驱动功率计算

https://toshiba.semicon-storage.com/content/dam/toshiba-ss/shared/docs/design-support/document/Reference-design/application-note/MOSFET-Gate-Drive-Circuit-Application-Notes_EN_36267-CN.pdf

上述链接1.3节:栅极驱动功率

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干货 | 米勒效应杂谈-电子头条-EEWORLD电子工程世界http://news.eeworld.com.cn/mp/EEWorld/a19992.jspx

CONCEPT AN-1001  英文版本链接如下:下图附上中文。(中文的翻译有地方有歧义,以英文版为主)。

https://www.powerint.cn/sites/default/files/documents/AN-1001_IGBT_and_MOSFET_Drivers_Correctly_Calculated.pdfhttps://www.powerint.cn/sites/default/files/documents/AN-1001_IGBT_and_MOSFET_Drivers_Correctly_Calculated.pdf

八、MOSFET开通关断过程分析

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九、损耗分析

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十、MOSFET振铃与米勒平台相关问题

 MOSFET的跨导:开关状态有,静态时没有:如何理解MOSFET的跨导gm? - 知乎

 John Milton Miller 发现这个效应,所以称米勒效应:

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