題目: | 「バイポーラトランジスタ特性入門およびパワー・デバイス特性 入門」 |
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講師: | 松田順一 先生 (群馬大学客員教授) |
日時: | 6月19日(火)14:20-17:30 |
場所: | 群馬大学理工学部(桐生キャンパス)総合研究棟506号室 |
概要: | 前半 「バイポーラ・デバイス特性入門」 [T]ダイオードの特性 (1) ビルトイン電位 (2) 階段接合 (3) ダイオードの基本式 基本式(電流密度と擬フェルミ電位)、ダイオード内の擬フェルミ電位の位置変化、少数キャリア密度と接合電圧との関係 (4) 電流・電圧特性 連続の式、電流・電圧特性(均一ドーピングのダイオード)、N+‐Pダイオードの順・逆方向特性、広いベースと狭いベースの N+‐Pダイオード、ダイオードのリーク電流の温度依存性、少数キャリアの基本特性(移動度、ライフタイム、拡散長) (5) 拡散容量 [U] バイポーラ・トランジスタの特性 (1) NPNバイポーラ・トランジスタ 断面構造、印加電圧とエネルギー・バンド、簡単なダイオード理論の修正 (準中性領域の電界の影響、高ドーピングの影響、 不均一エネルギー・バンドギャップの影響) (2) 理想的な電流・電圧特性 コレクタ電流、ベース電流、電流利得、理想的な IC-VCE 特性 (3) 典型的なNPNバイポーラ・トランジスタの特性 エミッタとベースの直列抵抗、Early電圧、ベース−コレクタ接合のアバランシェ現象、 高電流領域でのコレクタ電流の低下 (ベース伝導度変調効果、ベース・ワイド二ング効果)、低電流領域での理想ベース電流のずれ 後半 「パワー・デバイス特性入門」 [T] パワーMOSFET (1) 材料基本特性 抵抗、特性オン抵抗、ブレークダウン電圧 (2) MOSFET基本電気特性 しきい値電圧、電流式とチャネル抵抗 (3) パワーMOSFETのオン抵抗 VD(Vertical Diffused)-MOSFETのオン抵抗、U-MOSFETのオン抵抗 (4) スイッチング特性 ゲート電荷、ターンオン特性、特性ゲート電荷とFOM値、ターンオンとターンオフ過渡特性、スイッチング損失 (5) 過渡変化(dVD/dt)によるターンオン 容量性ターンオン、バイポーラ・ターンオン [U] IGBT (1) IGBTの構造 (2) IGBTの動作と出力特性 (3) IGBT等価回路 (4) ブロッキング特性 対称型IGBT、非対称(パンチスルー)型IGBT (5) オン状態の特性 オン状態モデル、オン状態キャリア分布と電圧降下(対称型IGBT、非対称型IGBT、トランスペアレント・エミッタIGBT) (6) スイッチング特性 ターンオン特性(フォワード・リカバリ)、ターンオフ特性(インダクタ負荷)、ターンオフ期間のエネルギー損失 (7) ラッチアップ抑制 ディープP+追加、ゲート酸化膜厚薄化 (8) トレンチ・ゲートIGBT 構造、オン状態キャリア分布と電圧降下、スイッチング特性、ラッチアップ耐性 (9) 高温動作 オン状態特性の温度依存性、ラッチアップ特性の温度依存性 |