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译者的话1

前言1

概论1

目录1

1 晶闸管原理5

1.1 晶闸管等效模型5

1.2 开通条件6

1.3 电流随时间的变化过程…………………………………………？1.4 由阻断状态向导通状态的转变12

1.5 稳定的导通状态……………………………………………………1？1.6 稳态电流-电压特性曲线……………………………………………1？12

1.7 特性曲线上的特征点………………………………………………2？12

1.8 晶闸管等效模型和实验…………………………………………3？12

2 正向时晶闸管的稳态特性33

2.1 无电流状态33

2.2 电位分布41

2.3 pn结的相互影响42

2.6 载流子倍增…………………………………………………………4？44

2.4 电荷平衡44

2.5 特性曲线方程式……………………………………………………4？44

2.7 特性曲线的作图法51

2.8 特性曲线的计算……………………………………………………6？51

3 导通特性理论68

3.1 引言68

3.2 pin二极管模型70

3.3 导通特性曲线的不同区域…………………………………………7？3.3.1 区域1：两个基区均为小注入78

3.3.2 区域2：p基区为小注入，n基区为大注入……………………………7？3.3.3 区域3：两个基区均为大注入81

4 阻断能力……………………………………………………8？81

4.1 反向阻断能力86

4.1.1 电位分布86

4.1.2 反向特性曲线87

4.1.3 反向电压极限值89

4.1.4 最佳反向阻断能力92

4.2 正向阻断能力96

4.3 用发射极短路点改善正向阻断能力98

4.4 半导体表面对阻断能力的影响100

4.4.1 理想的和实际的半导体表面100

4.4.2 表面击穿103

4.5 防止表面击穿的措施105

4.5.1 磨斜角105

4.5.2 场限制环111

5 分析瞬态过程的方法113

5.1 准稳态处理113

5.2 电流快速变化情况下的电流平衡115

5.3 传递函数117

5.4 频率特性120

5.5 电荷控制模型121

5.6 电荷控制模型和前述两种分析方法的比较128

5.7 随时间变化的电流方程及连续方程的解130

6.1.1 触发条件140

6 开通特性140

6.1 定性的描述140

6.1.2 储存电荷的建立141

6.1.3 电流-电压瞬变曲线144

6.2 两个基区均为小注入时开通过程的计算145

6.2.1 问题的提出145

6.2.2 求解的方法148

6.2.3 对称晶闸管的电流和载流子浓度的瞬变过程151

6.2.4 过渡到稳态载流子分布160

6.2.5 过渡到稳态过程中的电压瞬变过程167

6.3 n基区为大注入时开通过程的计算168

6.3.1 问题的提出168

6.3.2 电流瞬变过程170

6.3.3 n基区中载流子浓度和电场强度的瞬变曲线175

6.3.4 n基区中的电压降177

6.3.5 基区宽度对n基区中电压降的影响………………………………………17？6.3.6 向稳定导通状态的过渡……………………………………………………18？6.4 建立在电荷控制模型基础上的开通过程的理论…………………18？177

6.5.1 电流放大系数随电流的变化192

6.5 各种因素对开通过程的影响192

6.5.2 基区宽度调制194

6.5.3 在门极基区中的漂移场195

7 大面积晶闸管的门极电流触发196

7.1 引言196

7.2 初始触发区199

7.3 瞬态的载流子分布和电位分布206

7.4 扩展过程210

7.5 触发扩展的理论模型214

7.5.1 扩散模型214

7.5.2 漂移模型217

7.6 触发扩展的实验研究218

7.6.1 测试方法218

7.6.2 电流的影响221

7.6.3 结构参数的影响223

7.7 触发扩展对晶闸管动态特性的影响225

7.8 提高开通负载能力的方法226

7.8.2 级联触发的实现226

7.8.1 级联触发的原理227

7.8.3 渐开线门极232

8 关断特性234

8.1 引言234

8.2 载流子储存效应235

8.3 参数238

8.4 突变的电流换向244

8.5 根据电荷控制模型来计算开关时间247

8.5.1 问题的提出247

8.5.2 第一储存时间248

8.5.3 第一下降时间250

8.5.4 第二储存时间252

8.5.5 第二下降时间254

8.5.6 关断时间254

8.6.1 引言256

8.6 关断过程的准确计算256

8.6.2 问题的提出257

8.6.3 解法259

8.6.4 一般情况下空穴浓度的变化曲线262

8.6.5 在两种不同起始分布情况下的空穴浓度的变化过程262

8.6.6 电流特性曲线265

8.6.7 与电荷控制模型的结论进行比较265

8.7 两个基区皆为大注入时的耗尽过程266

8.8 缩短关断时间的措施268

8.8.1 降低少数载流子的寿命268

8.8.2 增加发射极短路点270

8.8.3 加负的门极电压271

9 晶闸管的派生器件和特殊的门极结构274

9.1 双向二极晶闸管（Diac）274

9.2 触发双向晶闸管用的门极结构275

9.2.1 一般要求275

9.2.2 晶体管门276

9.2.3 势垒区门278

9.2.4 带有辅助层的晶闸管触发279

9.3 具有四种门功能的双向晶闸管（Triac）280

9.4 可关断晶闸管283

9.4.1 关断所需的门极电流283

9.4.2 关断增益284

9.4.3 关断时间285

9.4.4 实际晶闸管中的情况287

9.4.5 横向关断过程288

9.4.6 门极-阴极结构291

9.5 光控晶闸管292

9.5.1 原理292

9.5.2 光谱灵敏度294

9.5.3 光源296

9.5.4 光的触发灵敏度297

9.5.5 功率晶闸管的光触发300

参考文献305