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圖解入門(功率半導體基礎與工藝精講原書第2版)/集成電路科學與技術叢書

  • 作者：(日)佐藤淳一|責編:楊源|譯者:曹夢
  • 出版社：機械工業
  • ISBN：9787111713937
  • 出版日期：2022/09/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：163
人民幣：RMB 99 元      售價：元
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內容大鋼
    本書以圖解的方式深入淺出地講述了功率半導體製造工藝的各個技術環節。全書共分為10章，包括俯瞰功率半導體工藝全貌、功率半導體的基礎知識及運作、各種功率半導體的作用、功率半導體的用途與市場、功率半導體的分類、用於功率半導體的硅晶圓、硅功率半導體的發展、挑戰硅極限的SiC與GaN、功率半導體製造過程的特徵、功率半導體開闢綠色能源時代等。
    本書適合與半導體業務相關的人士、準備涉足半導體領域的人士、對功率半導體感興趣的職場人士和學生閱讀。
作者介紹
(日)佐藤淳一|責編:楊源|譯者:曹夢
    佐藤淳一，京都大學工學研究生院碩士。1978年加入東京電氣化學工業股份有限公司（現TDK）；1982年加入索尼股份有限公司。一直從事半導體和薄膜設備，以及工藝技術的研發工作。其間，在半導體尖端技術（Selete）創立之時被借調，並擁有擔任長崎大學工學部兼職講師、行業委員會委員等經驗。
目錄
前言
本書的表示及使用方法
第1章  俯瞰功率半導體全貌
  1-1  作為電子零件的半導體設備的定位
    什麼是電子零件？
    可高速開關的半導體器件
  1-2  半導體設備中的功率半導體
    導體設備和世界趨勢
    功率半導體是幕後英雄
    半導體中的功率半導體
  1-3  功率半導體的應用
    家中的例子
    什麼是變頻器控制？
  1-4  將功率半導體比作人
    功率半導體扮演的角色
    什麼是電力的轉換？
  1-5  晶體管結構的差異
    一般的MOSFET
    功率MOSFET
    晶體管的區別
    俯視晶體管結構
第2章  功率半導體的基礎知識及運作
  2-1  半導體的基礎知識和運作
    什麼是半導體？
    固體中載流子的移動
    載流子置入
  2-2  關於pn結
    為什麼需要硅呢？
    pn結是什麼？
    正向和反向偏壓
  2-3  晶體管的基本知識及操作
    開關是什麼？
    晶體管是什麼？
  2-4  雙極晶體管的基本知識和操作
    什麼是雙極晶體管？
    雙極晶體管的原理
    雙極晶體管的連接
  2-5  MOS型二極體的基礎知識和操作
    MOS型是什麼？
    半導體設備各部分的功能
    MOS型二極體的作用和開關操作
  2-6  回顧半導體的歷史
    半導體的起源
    功率半導體早期扮演的角色
    從汞整流器到硅整流器
    從硅到下一代材料
  2-7  功率MOSFET的出現
    應對高速開關的需求
    MOSFET是什麼？
    雙極晶體管和MOSFET的比較

  2-8  雙極和MOS的融合
    IGBT出現之前
    IGBT的特徵
  2-9  與信號轉換的比較
    什麼是信號的轉換？
    CMOS反相器的操作
第3章  各種功率半導體的作用
  3-1  單嚮導通的二極體
    二極體與整流作用
    二極體的實際整流作用
    整流作用的原理
  3-2  大電流雙極晶體管
    雙極晶體管是什麼？
    為什麼需要高速開關
    雙極晶體管原理
    雙極晶體管的操作點
  3-3  雙穩態晶閘管
    晶閘管是什麼？
    晶閘管的原理
    什麼是雙向晶閘管？
    GTO晶閘管的出現
    晶閘管的應用
  3-4  高速運行的功率MOSFET
    MOSFET的工作原理
    功率MOSFET的特徵是什麼？
    MOSFET的各種構造
  3-5  節能時代的IGBT
    IGBT出現的背景
    IGBT的工作原理
    水平IGBT的例子
    IGBT面臨的挑戰
  3-6  探索功率半導體的課題
    導通電阻是什麼？
    耐受電壓是指什麼？
    硅的極限在哪裡？
第4章  功率半導體的用途與市場
  4-1  功率半導體的市場規模
    功率半導體的市場
    進入功率半導體市場的企業
    日本企業里實力雄厚的功率半導體部門
  4-2  電力基礎設施和功率半導體
    電網與功率半導體
    實際使用情況
    功率半導體在工業設備中的應用
  4-3  交通基礎設施和功率半導體
    電力機車與功率半導體
    實際的電力轉換
    N700系列使用IGBT
    混動機車的出現
  4-4  汽車和功率半導體

    電動車的出現與功率半導體
    功率半導體的作用
    降壓升壓是什麼？
  4-5  信息、通信和功率半導體
    IT時代與功率半導體
    實際發生的動作
  4-6  家電與功率半導體
    什麼是IH電磁爐？
    功率半導體用於何處？
    LED照明與功率半導體
第5章  功率半導體的分類
  5-1  根據用途分類的功率半導體
    功率半導體是非接觸式開關
    功率半導體的廣泛用途
  5-2  根據材料分類的功率半導體
    功率半導體與基底材料
    對寬隙半導體的需求
  5-3  按結構和原理分類的功率半導體
    按載流子種類的數量分類
    按結的數量分類
    按埠數量和結構分類
  5-4  功率半導體的容量
    什麼是功率半導體的額定值？
    功率半導體的電流容量和擊穿電壓
第6章  用於功率半導體的硅晶圓
  6-1  硅晶圓是什麼？
    硅的質量是功率半導體的關鍵
    硅晶圓
    高純度多晶硅
  6-2  不同的硅晶圓製造方法
    硅晶圓的兩種製造方法
    Chokoralsky法
    浮動區法
  6-3  與存儲器和邏輯電路不同的FZ結晶
    實際的FZ硅晶體製造方法
    FZ結晶的大直徑化
  6-4  為什麼需要FZ晶體？
    偏析是什麼？
    FZ法在控制雜質濃度方面的優勢
    FZ硅晶圓的挑戰
    大直徑化發展到什麼程度了？
  6-5  硅的極限是什麼？
    硅的極限
    原則上耐壓性決定硅的極限
第7章  硅功率半導體的發展
  7-1  功率半導體的世代
    功率半導體的世代是什麼？
    減少電力損失是指什麼？
  7-2  對IGBT的性能要求
    MOSFET的缺點

    IGBT的世代交替
  7-3  穿透型和非穿透型
    穿透型是什麼？
    非穿透型是什麼？
  7-4  場截止型（Field Stop）的出現
    場截止型的製造過程
  7-5  探索IGBT類型的發展
    從平面型到溝槽型
    更進一步的IGBT發展
  7-6  逐漸IPM化的功率半導體
    功率模塊是什麼？
    IPM是什麼？
  7-7  冷卻與功率半導體
    半導體與冷卻
    各種各樣的冷卻措施
第8章  挑戰硅極限的SiC和GaN
  8-1  直徑可達6英寸的SiC晶圓
    SiC是什麼？
    SiC出現在功率半導體之前
    擁有不同結晶的SiC
    其他SiC特性
  8-2  SiC的優點和挑戰
    SiC的優點
    SiC的FET結構
    許多挑戰
  8-3  朝著實用化發展的SiC變頻器
    SiC的應用
  8-4  GaN晶圓的難點：什麼是異質外延？
    GaN是什麼？
    如何製造GaN單晶？
  8-5  GaN的優勢和挑戰
    設備的挑戰是多方面的
    其他課題
  8-6  GaN挑戰常閉型
    蓋子必須關好
    常閉型的優點是什麼？
    常閉型對策
    GaN的魅力
  8-7  晶圓製造商的動向
    成本挑戰
    SiC晶圓業務日新月異
    GaN晶圓的動向
第9章  功率半導體製造過程的特徵
  9-1  功率半導體與MOS LSI的區別
    功率半導體要使用整個晶圓嗎？
    先進的邏輯電路在晶圓的頂部堆疊
    不同結構的電流流動
    晶體管結構的垂直視圖
  9-2  結構創新
    豐富多彩的MOSFET結構

    V形槽的形成方法
    形成U形溝槽的方法
    用於功率半導體的獨特結構
  9-3  廣泛使用外延生長
    什麼是外延生長？
    外延生長裝置
  9-4  從背面和正面的曝光過程
    背面曝光的必要性
    什麼是迴流二極體？
    背面曝光裝置
  9-5  背面的活性化
    容易被誤解的雜質濃度
    雜質活化的例子
    激活的概念
    激活裝置的例子
  9-6  什麼是晶圓減薄工藝？
    晶圓減薄
    什麼是背面研磨？
    什麼是斜面加工？
  9-7  後端和前端流程之間的差異
    什麼是後端工藝？
    後端處理中的品控
    後端處理流程是否有區別？
  9-8  切片也略有不同
    切片是什麼？
    用於SiC的切片設備
  9-9  晶元黏接的特點
    什麼是晶元黏接？
    功率半導體的黏接工藝
  9-10  用於黏合的導線也較粗
    什麼是焊線？
    與引線框架的連接
    關於銅（Cu）線
    什麼是楔形黏接？
  9-11  封裝材料也有變化
    什麼是封裝材料？
    制模工藝流程
    樹脂注入和固化
    樹脂材料的回顧
第10章  功率半導體開闢綠色能源時代
  10-1  綠色能源時代與功率半導體
    低碳時代的能源
    電力能源的多樣化
  10-2  對可再生能源至關重要的功率半導體
    什麼是太陽能電池？
    功率半導體用於何處？
    巨型太陽能項目
  10-3  智能電網和功率半導體
    什麼是智能電網？
    智能就是時尚

    智慧城市
  10-4  電動汽車（EV）與電力裝置
    EV化的加速
    EV的構造
    電動汽車配有大量的電子控制裝置
    電動摩托等
  10-5  21世紀的交通基礎設施和功率半導體
    高速鐵路網與功率半導體
    有軌電車的回顧
  10-6  功率半導體是一項有前途的跨領域技術
    功率半導體的回歸
    它可能是這個時代的關鍵詞嗎？
  10-7  功率半導體製造商
    功率半導體製造商的現狀
    功率半導體的「秘方」
    新興國家的崛起
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