Format:
Online-Ressource (XXII, 383 S. 298 Abb, digital)
Edition:
2. Aufl. 2012
ISBN:
9783642297960
Series Statement:
SpringerLink
Content:
Besonderheiten leistungselektronischer Halbleiterbauelemente Grundlagen -- Halbleiterbauelemente -- Aufbau- und Verbindungstechnik von Leistungsbauelementen -- Zerstörungsmechanismen in Leistungsbauelementen -- Durch Bauelemente verursachte Schwingungseffekte und elektromagnetische Störungen -- Leistungselektronische Systeme -- Sachwortregister.
Content:
Halbleiter-Leistungsbauelemente sind das Kernstück der Leistungselektronik. Sie bestimmen die Leistungsfähigkeit, sie machen neuartige und verlustarme Schaltungen erst möglich. Da für deren Anwendung nicht nur die Vorgänge im Halbleiter, sondern auch die thermischen und mechanischen Eigenschaften wesentlich sind, beinhaltet die Behandlung der Halbleiter-Leistungsbauelemente auch die Aufbau- und Verbindungstechnik. Das Buch geht auf die physikalischen Grundlagen ein, behandelt die Herstellungstechnologie, geht auf einzelne Bauelemente wie Dioden, Transistoren, Thyristoren, MOS-Transistoren und IGBTs detailliert ein. Aufbau- und Verbindungstechnik sowie thermomechanische Probleme werden behandelt und die bekannten Zerstörungsmechanismen und Störungseffekte einzelner Bauarten werden beschrieben. Für den Systementwurf werden leistungselektronische Systeme als Ganzes betrachtet. Die 2. bearbeitete Auflage stellt einige Zusammenhänge bei Transistoren und Thyristoren präziser dar. Sie berücksichtigt die technischen Neuerungen und Entwicklungen seit Erscheinen der 1. Auflage.Ergänzt wurde die Beschreibung einiger Bauelemente aus SiC, der Weiterentwicklungen bei IGBTs sowie weitere Erkenntnisse zur Robustheit von Leistungsdioden.
Note:
Vorbemerkung; Vorbemerkung zur zweiten deutschen Auflage; Inhaltsverzeichnis; Verzeichnis häufig verwendeter Symbole; Kapitel-1; Besonderheiten leistungselektronischer Halbleiterbauelemente; Kapitel-2; Halbleiterphysikalische Grundlagen; 2.1 Eigenschaften der Halbleiter, physikalische Grundlagen; 2.1.1 Kristallgitter ; 2.1.2 Bandstruktur und Ladungsträger ; 2.1.3 Der dotierte Halbleiter ; 2.1.4 Majoritätsträger und Minoritätsträger ; 2.1.5 Beweglichkeiten ; 2.1.6 Driftgeschwindigkeit bei hohen Feldern ; 2.1.7 Diffusion freier Ladungsträger
,
2.1.8 Generation, Rekombination und Trägerlebensdauer 2.1.9 Stoßionisation ; 2.1.10 Grundgleichungen der Halbleiter-Bauelemente ; 2.1.11 Erweiterte Grundgleichungen ; 2.1.12 Neutralität ; 2.2 pn-Übergänge ; 2.2.1 Der stromlose pn-Übergang ; 2.2.2 Strom-Spannungs-Kennlinie des pn-Übergangs ; 2.2.3 Sperrverhalten des pn-Übergangs ; 2.3 Kurzer Exkurs in die Herstellungstechnologie ; 2.3.1 Kristallzucht ; 2.3.2 Neutronendotierung zur Einstellung der Grunddotierung ; 2.3.3 Epitaxie ; 2.3.4 Diffusion ; 2.3.5 Ionenimplantation ; 2.3.6 Oxidation und Maskierung ; 2.3.7 Randstrukturen
,
2.3.8 Passivierung 2.3.8 Rekombinationszentren ; Kapitel-3; Halbleiterbauelemente; 3.1 pin-Dioden; 3.1.1 Aufbau der pin-Diode; 3.1.2 Kennlinie der pin-Diode; 3.1.3 Dimensionierung der pin-Diode; 3.1.4 Durchlassverhalten; 3.1.5 Berechnung der Durchlassspannung; 3.1.6 Emitter-Rekombination und effektive Trägerlebensdauer; 3.1.7 Emitter-Rekombination und Durchlassspannung; 3.1.8 Temperaturabhängigkeit der Durchlasskennlinie; 3.1.9 Relation von gespeicherter Ladung und Durchlassspannung; 3.1.10 Einschaltverhalten von Leistungsdioden
,
3.1.11 Definitionen zum Ausschaltverhalten von Leistungsdioden3.1.12 Durch Leistungsdioden erzeugte Schaltverluste; 3.1.13 Vorgang beim Abschalten von Leistungsdioden; 3.1.14 Moderne schnelle Dioden mit optimiertem Schaltverhalten; 3.1.14.1 Dioden mit Dotierungsstufe in der niedrig dotierten Zone; 3.1.14.2 Dioden mit Anodenstrukturen zur Verbesserung des Abschaltverhaltens; 3.1.14.3 Die EMCON-Diode; 3.1.14.4 Die CAL-Diode; 3.1.14.5 Die Hybrid-Diode; 3.1.14.6 Die Tandem-Diode; 3.1.15 MOS-gesteuerte Dioden; 3.1.16 Ausblick; 3.2 Schottky-Dioden; 3.2.1 Zur Physik des Metall-Halbleiter-Übergangs
,
3.2.2 Kennliniengleichung des Schottky-Übergangs3.2.3 Aufbau von Schottky-Dioden; 3.2.4 Ohm'scher Spannungsabfall des unipolaren Bauelements; 3.2.5 Schottky-Dioden aus SiC; 3.3 Bipolare Transistoren; 3.3.1 Funktionsweise des Bipolartransistors; 3.3.2 Aufbau des Leistungstransistors; 3.3.3 Kennlinie des Leistungstransistors; 3.3.4 Sperrverhalten des Leistungstransistors; 3.3.5 Stromverstärkung des Bipolartransistors; 3.3.6 Basisaufweitung, Feldumverteilung und zweiter Durchbruch; 3.3.7 Grenzen des Silizium-Bipolartransistors; 3.3.8 SiC Bipolartransistoren; 3.4 Thyristoren
,
3.4.1 Aufbau und Funktionsweise
Additional Edition:
ISBN 9783642297953
Additional Edition:
Buchausg. u.d.T. Lutz, Josef, 1954 - Halbleiter-Leistungsbauelemente Berlin : Springer Vieweg, 2012 ISBN 3642297951
Additional Edition:
ISBN 9783642297953
Language:
German
Subjects:
Engineering
Keywords:
Leistungshalbleiter
;
Leistungshalbleiter
;
Lehrbuch
DOI:
10.1007/978-3-642-29796-0
URL:
Volltext
(lizenzpflichtig)
Author information:
Lutz, Josef 1954-
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