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IGBT模塊

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功率晶體管廣泛應(yīng)用于各種中小型電力電子電路作開關(guān)使用。GTR可用在如變頻器、逆變器、斬波器等裝置的主回路上。由于GTR無須換流回路，工作頻率也可比晶閘管至少高10倍，因此它能簡化線路，提高效率，在幾十千瓦的上述裝置中可以取代晶閘管。但GTR 的過載能力較差，耐壓也不易提高，容量較小。未采用復(fù)合晶體管結(jié)構(gòu)時，GTR的放大倍數(shù)較低（10倍上下）。比起容量較低的功率場效應(yīng)晶體管，GTR的開關(guān)頻率較低（采用復(fù)合結(jié)構(gòu)時，頻率僅為1千赫左右）。所以，功率晶體管的應(yīng)用受到一些限制。
自80年代中期以來，GTR正向大容量、復(fù)合管及模塊組件化等方向發(fā)展，將在幾百千瓦或更大容量的裝置中取代晶閘管。
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功率晶體管是隨著近幾年移動通信系統(tǒng)對基站功率放大器和手機功率放大器的性能要求提高逐漸發(fā)展起來的新型射頻功率器件。具有工作性能高、寄生電容小、易于集成等特點。特別適合在集成電路中作功率器件。晶體管是由三層雜質(zhì)半導(dǎo)體構(gòu)成的器件，有三個電極，所以又稱為半導(dǎo)體三極管，晶體三極管等，可以用于檢波、整流、放大、開關(guān)、穩(wěn)壓、信號調(diào)制和許多其它功能。

三極管是由2塊N型半導(dǎo)體中間夾著一塊P型半導(dǎo)體所組成，發(fā)射區(qū)與基區(qū)之間形成的PN結(jié)稱為發(fā)射結(jié),而集電區(qū)與基區(qū)形成的PN結(jié)稱為集電結(jié),三條引線分別稱為發(fā)射極e、基極b和集電極。

當b點電位高于e點電位零點幾伏時，發(fā)射結(jié)處于正偏狀態(tài)，而C點電位高于b點電位幾伏時，集電結(jié)處于反偏狀態(tài)，集電極電源Ec要高于基極電源Ebo。
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在制造三極管時，有意識地使發(fā)射區(qū)的多數(shù)載流子濃度大于基區(qū)的，同時基區(qū)做得很薄，而且，要嚴格控制雜質(zhì)含量，這樣，一旦接通電源后，由于發(fā)射結(jié)正確，發(fā)射區(qū)的多數(shù)載流子（電子）極基區(qū)的多數(shù)載流子（控穴）很容易地截越過發(fā)射結(jié)構(gòu)互相向反方各擴散，但因前者的濃度基大于后者，所以通過發(fā)射結(jié)的電流基本上是電子流，這股電子流稱為發(fā)射極電流Ie。三極管分很多種，按功率大小可分為大功率管和小功率管；按電路中的工作頻率可分為高頻管和低頻管；按半導(dǎo)體材料不同可分為硅管和鍺管；按結(jié)構(gòu)不同可分為NPN管和PNP管。無論是NPN型還是PNP型都分為三個區(qū)，分別稱為發(fā)射區(qū)、基區(qū)和集電區(qū)，由三個區(qū)各引出一個電極，分別稱為發(fā)射極（E）、基極（B）和集電極（C），發(fā)射區(qū)和基區(qū)之間的PN結(jié)稱為發(fā)射結(jié)，集電區(qū)和基區(qū)之間的PN結(jié)稱為集電結(jié)。其中發(fā)射極箭頭所示方向表示發(fā)射極電流的流向。
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三極管的特性曲線是用來表示各個電極間電壓和電流之間的相互關(guān)系的，它反映出三極管的性能，是分析放大電路的重要依據(jù)。特性曲線可由實驗測得，也可在晶體管圖示儀上直觀地顯示出來。
(1) 輸入特性也有一個“死區(qū)”。在“死區(qū)”內(nèi)，VBE雖已大于零，但IB幾乎仍為零。當VBE大于某一值后，IB才隨VBE增加而明顯增大。和二極管一樣，硅晶體管的死區(qū)電壓VT（或稱為門檻電壓）約為0.5V，發(fā)射結(jié)導(dǎo)通電壓VBE =（0.6~0.7）V；鍺晶體管的死區(qū)電壓VT約為0.2V，導(dǎo)通電壓約（0.2~0.3）V。若為PNP型晶體管，則發(fā)射結(jié)導(dǎo)通電壓VBE分別為(-0.6 ~ -0.7)V和(-0.2~ -0.3)V。
（2）一般情況下，當VCE >1V以后，輸入特性幾乎與VCE=1V時的特性重合，因為VCE >1V后，IB無明顯改變了。晶體管工作在放大狀態(tài)時，VCE總是大于1V的（集電結(jié)反偏），因此常用VCE≥1V的一條曲線來代表所有輸入特性曲線。
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半導(dǎo)體材料從發(fā)現(xiàn)到發(fā)展，從使用到創(chuàng)新，擁有這一段長久的歷史。宰二十世紀初，就曾出現(xiàn)過點接觸礦石檢波器。1930年，氧化亞銅整流器制造成功并得到廣泛應(yīng)用，是半導(dǎo)體材料開始受到重視。1947年鍺點接觸三極管制成，成為半導(dǎo)體的研究成果的重大突破。50年代末，薄膜生長激素的開發(fā)和集成電路的發(fā)明，是的微電子技術(shù)得到進一步發(fā)展。60年代，砷化鎵材料制成半導(dǎo)體激光器，固溶體半導(dǎo)體此阿里奧在紅外線方面的研究發(fā)展，半導(dǎo)體材料的應(yīng)用得到擴展。1969年超晶格概念的提出和超晶格量子阱的研制成功，是的半導(dǎo)體器件的設(shè)計與制造從雜志工程發(fā)展到能帶工程，將半導(dǎo)體材料的研究和應(yīng)用推向了一個新的領(lǐng)域。90年代以來隨著移動通信技術(shù)的飛速發(fā)展，砷化鎵和磷化煙等半導(dǎo)體材料成為焦點，用于制作高速高頻大功率激發(fā)光電子器件等；近些年，新型半導(dǎo)體材料的研究得到突破，以氮化鎵為代表的先進半導(dǎo)體材料開始體現(xiàn)出超強優(yōu)越性，被稱為IT產(chǎn)業(yè)的新發(fā)動機。