Semiconductor Power Devices: Physics, Characteristics, Reliability

دستگاه های قدرت نیمه هادی قلب الکترونیک قدرت هستند. آنها عملکرد مبدل های قدرت را تعیین می کنند و توپولوژی هایی با راندمان بالا را امکان پذیر می کنند. خواص نیمه هادی، اتصالات pn و پدیده های فیزیکی برای درک دستگاه های قدرت به طور عمیق مورد بحث قرار می گیرند. اصول کار دیودهای قدرت پیشرفته، تریستورها، ماسفت ها و IGBT ها به تفصیل توضیح داده شده و همچنین جنبه های کلیدی فناوری تولید دستگاه های نیمه هادی توضیح داده شده است. در عمل، نه تنها نیمه هادی، بلکه خواص حرارتی و مکانیکی بسته بندی و فناوری های اتصال برای پیش بینی رفتار دستگاه در مدارها ضروری است. مکانیسم‌های فرسودگی و پیری شناسایی می‌شوند و اصول تجزیه و تحلیل قابلیت اطمینان ایجاد می‌شوند. اطلاعات منحصر به فرد در مورد مکانیسم های مخرب، از جمله تصاویر خرابی معمولی، امکان ارزیابی ناهمواری دستگاه های قدرت را فراهم می کند. همچنین اثرات انگلی، مانند مشکلات تداخل الکترومغناطیسی ناشی از دستگاه، پرداخته شده است. این کتاب با تکنیک‌ها و گرایش‌های یکپارچه‌سازی سیستم الکترونیک قدرت مدرن به پایان می‌رسد.

Semiconductor power devices are the heart of power electronics. They determine the performance of power converters and allow topologies with high efficiency. Semiconductor properties, pn-junctions and the physical phenomena for understanding power devices are discussed in depth. Working principles of state-of-the-art power diodes, thyristors, MOSFETs and IGBTs are explained in detail, as well as key aspects of semiconductor device production technology. In practice, not only the semiconductor, but also the thermal and mechanical properties of packaging and interconnection technologies are essential to predict device behavior in circuits. Wear and aging mechanisms are identified and reliability analyses principles are developed. Unique information on destructive mechanisms, including typical failure pictures, allows assessment of the ruggedness of power devices. Also parasitic effects, such as device induced electromagnetic interference problems, are addressed. The book concludes with modern power electronic system integration techniques and trends.