在 pin 二极管的动态特性中曾说过： 动态特性的本质是 n- 区载流子形成和排出的过程 这对于 MOSFET 来说也同样适用。特别地，从沟道的角度考虑，动态特性的本质也可以理解为沟道形成和关闭的过程。 动态过程可以分为： 开通过程 关断过程 1. 双脉冲测试 为了测 ...

1. 结构 在半导体物理篇章中，我们已经介绍了半导体-氧化物-金属接触。在 p 型衬底上增加两个 n+ 型半导体，并引出相应的端口，就形成了数字电路中常用的 MOSFET 器件。 对于功率半导体而言，我们需要更大的电流和电压等级。因此增加了额外的 n- 区，原理可以参考 pin 二极管。 ...

本章的主题是 pin 二极管。首先介绍了其静态特性，也就是伏安特性曲线，以及和温度的关系。然后介绍了动态特性，即开通和关断瞬间电流电压的变化。学习过本章之后，我们就可以回答以下问题： pin 二极管和普通二极管的区别是什么 从结构上看，pin 二极管在高掺杂的 p 区和 n 区中间有一段低掺杂 ...

1. 反向恢复电流 pin 二极管的关断波形示意图如 1-1 所示。 图 1-1：pin 二极管关断波形示意图 从图中可以看出电流： 从 下降到 0 经过零点后，在反向继续升高至最大值 ，其斜率为 随后逐渐恢复至 0，其斜率为 于是便出现了第一个问题 ...

1. 储存电荷 通过静态特性的分析我们知道，在大注入条件下，流经 pin 二极管的电流逐渐变大， n- 区会逐渐积累载流子，载流子的漂移运动形成储存电荷（Stored Charge），用 表示。在 成立时可以近似表示为： 而在二极管反偏时，n- 区承担反向电压，只有少子 ...

图 1-1：常温和高温下的 pin 二极管静态特性曲线 温度对静态特性曲线的影响如图 1-1 所示： 黑线代表室温下的曲线，红线代表高温下的曲线 一三象限分别展示了正向和反向的静态曲线。其中，第一象限展示了两种不同工艺二极管的正向特性曲线： 虚框代表铂注入的二极管 ...

在半导体物理部分我们已经讲过了 pn 结的伏安特性。然而要注意的是，这个关系仅建立在小注入的基础上。作为功率半导体器件， pin 二极管显然在导通状态下要承载大电流，此时小注入的条件已经不再适用，取而代之的是大注入（High Level Injection）条件。本章就来讨论 pin 二极管 ...

1. 设计思路 pin 二极管的结构如图 1-1 a）所示。 图 1-1：pin 二极管 a）基本结构；b）NPT 结构；c）PT 结构 通过半导体物理相关的知识我们已经知道，pn 结要想承受高电压，必须有一侧是低掺杂。通常我们选择 n 区作为低掺杂，原因有两点： ...

本章的重点知识有： 电场展开类型 终端技术 霍尔近似 通态压降 发射极效率 温度对伏安特性的影响 电导调制效应 开通波形 关断波形 软关断和硬关断 本章需要解决以下问题： pin 二极管和普通二极管的区别是什么 pin 二极管通态电压的组成 pin 二极管的伏安 ...

1. 理想开关 vs. 功率半导体器件 半导体器件按照应用范围可以分为两大类，分别是： 集成电路芯片方向的微电子器件 电力电子方向的功率半导体器件（Power Semiconductor Device） 我们关注的显然是后者。在电力电子系统中，功率半导体器件通常作为开关，在可控的 ...