Введение
ЧАСТЬ I. Принцип коммутации мощности с помощью управляющего плазменного слоя и приборы на его основе 22
Глава I. Мощный переключатель микросекундного диапазона — реверсивно-включаемый динистор 22
1.1. Основные физические ограничения коммутационных возможностей приборов тиристорного типа и пути их преодоления 22
1.2. Принцип коммутации мощности с помощью управляющего плазменного слоя 29
1.3. Выбор оптимальной конструкции реверсивно включаемого динистора (РВД) 34
1.4. Физика работы РВД как ключевого элемента схем мощных коммутаторов и коммутационные возможности импульсных РВД 45
1.5. Технология изготовления приборов, переключаемых с помощью управляющего плазменного слоя 52
Выводы к гл. 1 60
Глава 2. Высокочастотные РВД для работы в генераторном режиме 63
2.1. Характеристика потерь при коммутации мощности приборами тиристорного типа 63
2.2. Характеристики управления быстродействующих реверсивно-включаемых динисторов 65
2.3. Конструктивные особенности и выходные характеристики высокочастотных РВД 71
2.4. Коммутация импульсов с субмикросекундным фронтом 83
Выводы к гл. 2 87
Глава 3. Реверсивно-включаемые динисторы как новая элементная база мощных полупроводниковых преобразователей 89
3.1. О возможности применения РВД в технике преобразования электроэнергии 89
3.2. Конструктивные варианты РВД для применения в мощных высокочастотных преобразователях 91
3.3. Расчет оптимальных параметров конструктивного варианта РВД на основе p+nnpn+-структуры 96
3.4. Технология изготовления и результаты экспериментального исследования выходных характеристик высоковольтных РВД с повышенным быстродействием 108
Выводы к гл. 3 111
Глава 4. Мощный прибор ключевого типа — реверсивно- управляемый транзистор (РУТ) 113
4.1. Принцип действия и конструктивные особенности РУТ 113
4.2. Физические процессы при работе РУТ 115
4.3. Коммутационные возможности РУТ 118
Выводы к гл. 4 123
ЧАСТЬ II. Технология прямого сращивания как новый инструмент создания силовых приборов для коммутации и преобразования больших мощностей 124
Глава 5. Принципиальные особенности и перспективы технологии прямого сращивания 124
5.1. Общие положения. О природе связей, обеспечивающих процесс прямого сращивания 125
5.2. Модель прямого сращивания кремниевых пластин 127
5.2.1. Гидрофильные поверхности 127
5.2.2. Гидрофобные поверхности 129
5.3. Поверхностная энергия. Механическая прочность 131
5.4. Требования к качеству поверхностей 132
5.4.1. Химическая отмывка пластин 133
5.4.2. Роль морфологии поверхности 136
5.4.3. Причины появления несплошностей ("пузырей") 137
5.5. Электрические свойства границы раздела 138
5.6. Перспективы использования технологии прямого сращивания 139
Выводы к гл. 5 142
Глава 6. Прямое сращивание кремниевых пластин с регулярным мезоскопическим рельефом на интерфейсе 143
6.1. Суть метода и его отличие от традиционных технических решений 143
6.2. Исследование особенностей дефектообразования на границе раздела 147
6.3. Формирование непрерывного интерфейса 155
6.4. Структурные свойства интерфейса при использовании в процедуре сращивания вакуумного отжига 158
6.5. Снижение уровня упругих напряжений в структурах, полученных прямым
сращиванием кремния 164
6.5.1. Рентгено-дифракционное исследование 165
6.5.2. Исследование качества границы сращивания методами просвечивающей ИК-спектрометрии 168
6.5.3. Обсуждение результатов 173
6.6. Прочность интерфейса 176
6.7. Электрические свойства ПСК-структур с рельефным интерфейсом 177
Выводы к гл. 6 185
Глава 7. Прямое сращивание кремниевых пластин с одновременным формированием диффузионных слоев 187
7.1. Образцы и методы исследования 188
7.2. Исследование свойств кремниевых структур, изготовленных прямым сращиванием с одновременной диффузией примесей 189
7.2.1. Диффузия алюминия 189
7.2.2 Исследование структурного качества 191
7.2.3. Электрические свойства рп-переходов, сформированных прямым сращиванием с одновременной диффузией алюминия 197
7.3. Модель прямого сращивания кремниевых пластин с одновременной диффузией алюминия из источника на границе раздела 198
Выводы к гл. 7 201
Глава 8. Конструктивные варианты силовых приборов на основе модифицированной технологии прямого сращивания кремниевых пластин 203
8.1. СиловойПСК-диод 203
8.2. Реверсивно включаемый динистор 203
8.3. Запираемый тиристор 208
8.4. О некоторых других возможностях применения модифицированной технологии прямого сращивания 213
8.4.1. Исследование свойств Si-SiO^-Si — композиций, изготовленных на основе модифицированной технологии прямого сращивания 213
8.4.2. Формирование SiC-Si - композиций.217
Выводы к гл. 8 222
Заключение: основные результаты и выводы 223
Цитируемая литература : 240
