Halbleiter-Leistungsbauelemente Physik, Eigenschaften, Zuverlässigkeit

Halbleiter-Leistungsbauelemente sind das Kernstück der Leistungselektronik. Sie bestimmen die Leistungsfähigkeit, sie machen neuartige und verlustarme Schaltungen erst möglich. Da für deren Anwendung nicht nur die Vorgänge im Halbleiter, sondern auch die thermischen und mechanischen Eigenschaften wesentlich sind, beinhaltet die Behandlung der Halbleiter-Leistungsbauelemente auch die Aufbau- und Verbindungstechnik. Das Buch geht auf die physikalischen Grundlagen ein, die Halbleiterphysik wird vergleichend für Silizium und die neuen Materialien wie GaAs und SiC behandelt. Herstellungstechnologie, Aufbau, Funktion und technische Eigenschaften der Bauelemente beschreibt der Autor und behandelt dann einzelne Bauarten wie Dioden, Transistoren, Thyristoren und MOS-Transistoren und IGBTs detailliert. Es werden die modernen Bauelemente aber auch ausgehend von der Steuerung der internen Vorgänge durch die Emitter behandelt, da deren Eigenschaften maßgeblich von den Emittereigenschaften bestimmt sind. Thermophysikalische Probleme werden beschrieben und die bekannten Zerstörungsmechanismen und Störungseffekte einzelner Bauarten. Zusätzlich wurde eine Darstellung der Ausfallmechanismen und Grenzen von Leistungsbauelementen entwickelt, für den Praktiker ein wertvolle Hilfe. Schließlich erfährt der Leser auch Hintergründe möglicher unerwünschter Oszillationen, die durch Bauelemente verursacht werden, und er wird in das aktuelle Forschungsthema Systemintegration eingeführt. Für den Systementwurf werden leistungselektronische Systeme als Ganzes betrachtet. Über 250 Abbildungen machen die Darstellung verständlich und erleichtern den Umgang auch mit anspruchsvollen Aspekten.