51 电力整流管.pptVIP

* 5.1 电力整流管 内容 1、电力整流二极管的结构 2、PiN结二极管的反向耐压特性与耐压设计 4、PiN二极管通态特性 5、PiN二极管动态特性 3、表面造型与保护 6、快恢复整流管 （FRD) 1、电力整流二极管的结构 NPT PT p n- n 阳极 阴极 p n- n 结构 2、二极管的反向耐压特性与耐压设计 主要内容 单边突变结（P+-N）结的雪崩击穿电压 P+NN+（PIN)二极管的击穿电压 二极管耐压的设计 1）单边突变结（P+-N）结的雪崩击穿电压 μn取为1350～1550cm2/V.s 2）PT二极管的击穿电压 P + N N + 0 w I x E E cr xB 3）二极管耐压的设计 （1）NPT结构二极管的耐压设计: 设计指标 VB ① ② ④ xmB ③ wN 设计过程 ① ② ③ ④ C=94~106 A=0.531 非穿通结构的wN大于xmB 3）二极管耐压的设计 （2）PT结构二极管的耐压设计: 确定满足耐压，并且使I(N-)区厚度最小的I区电阻率ρno和最小的 I区厚度wIm 设计思想 PT二极管的耐压设计: 对于一定的VPT, 使wI为最小值的ρn0和wIm 在击穿电压VPT一定时,有一个最小的基区宽度WI,而且必须在电阻率为ρno的条件下 3、 表面造型与保护 表面电场与表面击穿 结的的边缘造型技术 整流管的表面造型 P-N结的表面钝化与保护 内容 1）表面电场与表面击穿 体 内 PN 结 表 面 PN 结 体内 PN 结 特性 表面 PN 结 特性 合成特性 V R I R 表面PN结与体内 PN结的等效电路 表面PN结与体内 PN结的特性 提高表面击穿电压的主要方法是表面造型技术 2）PN结的的边缘造型技术 PN结的的边缘造型技术 表面斜角造型技术 场限环 正斜角 负斜角 表面斜角造型技术——正斜角 ★正斜角是从重掺杂至轻掺杂结面积逐步减小的结。 ★正斜角作用是降低表面电场。 降低表面 电场的机理 表面斜角造型技术——负斜角 ★负斜角是从轻掺杂至重掺杂结面积逐步减小的结。 ★由于P+区是重掺杂，所以在一定的斜角范围内斜面的耗尽层宽度反而小于体内的。 xs 表面斜角造型技术——负斜角 ★负斜角造型时，应采用深扩散低浓度梯度有利于表面电场的降低。 ★当轻掺杂区的杂质浓度较小时，体内的VB虽能得到提高。但负斜角必须很小，才能把最大电场减小到同样值。对击穿电压4000V以上的器件，要求负斜角小于1°，这很难实现。 *