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本書以圖解的方式深入淺出地講述了功率半導(dǎo)體制造工藝的各個技術(shù)環(huán)節(jié)。全書共分為10章，包括俯瞰功率半導(dǎo)體工藝全貌、功率半導(dǎo)體的基礎(chǔ)知識及運(yùn)作、各種功率半導(dǎo)體的作用、功率半導(dǎo)體的用途與市場、功率半導(dǎo)體的分類、用于功率半導(dǎo)體的硅晶圓、硅功率半導(dǎo)體的發(fā)展、挑戰(zhàn)硅極限的SiC與GaN、功率半導(dǎo)體制造過程的特征、功率半導(dǎo)體開辟綠色能源時(shí)代等。
本書適合與半導(dǎo)體業(yè)務(wù)相關(guān)的人士、準(zhǔn)備涉足半導(dǎo)體領(lǐng)域的人士、對功率半導(dǎo)體感興趣的職場人士和學(xué)生閱讀。

作者簡介

佐藤淳一
京都大學(xué)工學(xué)研究生院碩士。1978年，加入東京電氣化學(xué)工業(yè)股份有限公司（現(xiàn)TDK）；1982年，加入索尼股份有限公司。一直從事半導(dǎo)體和薄膜設(shè)備，以及工藝技術(shù)的研發(fā)工作。期間，在半導(dǎo)體尖端技術(shù)（Selete）創(chuàng)立之時(shí)被借調(diào)，擔(dān)任長崎大學(xué)工學(xué)部兼職講師、半導(dǎo)體行業(yè)委員會委員。

著有書籍
《CVD手冊》
《圖解入門——半導(dǎo)體制造設(shè)備基礎(chǔ)與構(gòu)造精講（原書第3版）》
《圖解入門——功率半導(dǎo)體基礎(chǔ)與機(jī)制精講（原書第2版）》
《圖解入門——半導(dǎo)體制造工藝基礎(chǔ)精講（原書第4版）》

精彩書評

這是一本定位精準(zhǔn)的功率半導(dǎo)體知識入門書籍。本書避開了煩瑣的公式推導(dǎo)和解析，用精致的圖表和通俗易懂的原理描述，從材料、工藝、器件和應(yīng)用等角度對功率半導(dǎo)體器件的全貌進(jìn)行了系統(tǒng)論述，非常適合作為初涉該領(lǐng)域的學(xué)生、研究人員的快速入門基礎(chǔ)資料，也很適合作為在該領(lǐng)域工作的專業(yè)媒體和金融分析人員的專業(yè)參考手冊。

------復(fù)旦大學(xué)微電子學(xué)院教授-蔣玉龍



在現(xiàn)代化生活中，電能消耗約占人類總耗能的七成。據(jù)統(tǒng)計(jì)，超過60%的電能損耗發(fā)生在電力轉(zhuǎn)換和電力驅(qū)動的過程中，其中起到關(guān)鍵作用的正是功率器件。因此，掌握功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的先進(jìn)制造工藝，即是掌握了節(jié)能降耗的密鑰。本書簡約生動地介紹了整個功率半導(dǎo)體的基礎(chǔ)與工藝，以圖文并茂的方式為廣大半導(dǎo)體從業(yè)者展現(xiàn)了功率半導(dǎo)體的全貌，是一本不可多得的功率半導(dǎo)體參考書。

------南京大學(xué)微制造與集成工藝中心原主任 北京智慧能源研究院半導(dǎo)體資深技術(shù)專家 李哲洋博士

以5G、人工智能和云計(jì)算為代表的數(shù)字技術(shù)正在快速地改變著社會，半導(dǎo)體是這場數(shù)字化技術(shù)革命的基石。為實(shí)現(xiàn)我國“自給自足，減少進(jìn)口依賴”的半導(dǎo)體行業(yè)目標(biāo)，需要更多的有識之士投入到學(xué)習(xí)和實(shí)踐中來，在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域奮起直追，中國半導(dǎo)體行業(yè)的騰飛一定指日可待。

------華為公司高級顧問、信息通信行業(yè)專家 李翔宇

目錄

前言
本書的表示及使用方法
第1章 俯瞰功率半導(dǎo)體全貌/
1.1作為電子零件的半導(dǎo)體設(shè)備的定位/
什么是電子零件？/
可高速開關(guān)的半導(dǎo)體器件/
1.2半導(dǎo)體設(shè)備中的功率半導(dǎo)體/
導(dǎo)體設(shè)備和世界趨勢/
功率半導(dǎo)體是幕后英雄/
半導(dǎo)體中的功率半導(dǎo)體/
1.3功率半導(dǎo)體的應(yīng)用/
家中的例子/
什么是變頻器控制？/
1.4將功率半導(dǎo)體比作人/
功率半導(dǎo)體扮演的角色/
什么是電力的轉(zhuǎn)換？/
1.5晶體管結(jié)構(gòu)的差異/
一般的MOSFET/
功率MOSFET/
晶體管的區(qū)別/
俯視晶體管結(jié)構(gòu)/
第2章 功率半導(dǎo)體的基礎(chǔ)知識及運(yùn)作/
2.1半導(dǎo)體的基礎(chǔ)知識和運(yùn)作/
什么是半導(dǎo)體？/
固體中載流子的移動/
載流子置入/
2.2關(guān)于pn結(jié)/
為什么需要硅呢？/
pn結(jié)是什么？/
正向和反向偏壓/
2.3晶體管的基本知識及操作/
開關(guān)是什么？/
晶體管是什么？/
2.4雙極晶體管的基本知識和操作/
什么是雙極晶體管？/
雙極晶體管的原理/
雙極晶體管的連接/
2.5MOS型二極管的基礎(chǔ)知識和操作/
MOS型是什么？/
半導(dǎo)體設(shè)備各部分的功能/
MOS型二極管的作用和開/關(guān)操作/
2.6回顧半導(dǎo)體的歷史/
半導(dǎo)體的起源/
功率半導(dǎo)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(xiàn)/
應(yīng)對高速開關(guān)的需求/
MOSFET是什么？/
雙極晶體管和MOSFET的比較/
2.8雙極和MOS的融合/
IGBT出現(xiàn)之前/
IGBT的特征/
2.9與信號轉(zhuǎn)換的比較/
什么是信號的轉(zhuǎn)換？/
CMOS反相器的操作/
第3章 各種功率半導(dǎo)體的作用/
3.1單向?qū)ǖ亩O管/
二極管與整流作用/
二極管的實(shí)際整流作用/
整流作用的原理/
3.2大電流雙極晶體管/
雙極晶體管是什么？/
為什么需要高速開關(guān)/
雙極晶體管原理/
雙極晶體管的操作點(diǎn)/
3.3雙穩(wěn)態(tài)晶閘管/
晶閘管是什么？/
晶閘管的原理/
什么是雙向晶閘管？/
GTO晶閘管的出現(xiàn)/
晶閘管的應(yīng)用/
3.4高速運(yùn)行的功率MOSFET/
MOSFET的工作原理/
功率MOSFET的特征是什么？/
MOSFET的各種構(gòu)造/
3.5節(jié)能時(shí)代的IGBT/
IGBT出現(xiàn)的背景/
IGBT的工作原理/
水平IGBT的例子/
IGBT面臨的挑戰(zhàn)/
3.6探索功率半導(dǎo)體的課題/
導(dǎo)通電阻是什么？/
耐受電壓是指什么？/
硅的極限在哪里？/
第4章 功率半導(dǎo)體的用途與市場/
4.1功率半導(dǎo)體的市場規(guī)模/
功率半導(dǎo)體的市場/
進(jìn)入功率半導(dǎo)體市場的企業(yè)/
日本企業(yè)里實(shí)力雄厚的功率半導(dǎo)體部門/
4.2電力基礎(chǔ)設(shè)施和功率半導(dǎo)體/
電網(wǎng)與功率半導(dǎo)體/
實(shí)際使用情況/
功率半導(dǎo)體在工業(yè)設(shè)備中的應(yīng)用/
4.3交通基礎(chǔ)設(shè)施和功率半導(dǎo)體/
電力機(jī)車與功率半導(dǎo)體/
實(shí)際的電力轉(zhuǎn)換/
N700系列使用IGBT/
混動機(jī)車的出現(xiàn)/
4.4汽車和功率半導(dǎo)體/
電動車的出現(xiàn)與功率半導(dǎo)體/
功率半導(dǎo)體的作用/
降壓/升壓是什么？/
4.5信息、通信和功率半導(dǎo)體/
IT時(shí)代與功率半導(dǎo)體/
實(shí)際發(fā)生的動作/
4.6家電與功率半導(dǎo)體/
什么是IH電磁爐？/
功率半導(dǎo)體用于何處？/
LED照明與功率半導(dǎo)體/
第5章 功率半導(dǎo)體的分類/
5.1根據(jù)用途分類的功率半導(dǎo)體/
功率半導(dǎo)體是非接觸式開關(guān)/
功率半導(dǎo)體的廣泛用途/
5.2根據(jù)材料分類的功率半導(dǎo)體/
功率半導(dǎo)體與基底材料/
對寬隙半導(dǎo)體的需求/
5.3按結(jié)構(gòu)和原理分類的功率半導(dǎo)體/
按載流子種類的數(shù)量分類/
按結(jié)的數(shù)量分類/
按端口數(shù)量和結(jié)構(gòu)分類/
5.4功率半導(dǎo)體的容量/
什么是功率半導(dǎo)體的額定值？/
功率半導(dǎo)體的電流容量和擊穿電壓/
第6章 用于功率半導(dǎo)體的硅晶圓/
6.1硅晶圓是什么？/
硅的質(zhì)量是功率半導(dǎo)體的關(guān)鍵/
硅晶圓/
高純度多晶硅/
6.2不同的硅晶圓制造方法/
硅晶圓的兩種制造方法/
Chokoralsky法/
浮動區(qū)法/
6.3與存儲器和邏輯電路不同的FZ結(jié)晶/
實(shí)際的FZ硅晶體制造方法/
FZ結(jié)晶的大直徑化/
6.4為什么需要FZ晶體？/
偏析是什么？/
FZ法在控制雜質(zhì)濃度方面的優(yōu)勢/
FZ硅晶圓的挑戰(zhàn)/
大直徑化發(fā)展到什么程度了？/
6.5硅的極限是什么？/
硅的極限/
原則上耐壓性決定硅的極限/
第7章 硅功率半導(dǎo)體的發(fā)展/
7.1功率半導(dǎo)體的世代/
功率半導(dǎo)體的世代是什么？/
減少電力損失是指什么？/
7.2對IGBT的性能要求/
MOSFET的缺點(diǎn)/
IGBT的世代交替/
7.3穿透型和非穿透型/
穿透型是什么?/
非穿透型是什么？/
7.4場截止型（Field Stop）的出現(xiàn)/
場截止型的制造過程/
7.5探索IGBT類型的發(fā)展/
從平面型到溝槽型/
更進(jìn)一步的IGBT發(fā)展/
7.6逐漸IPM化的功率半導(dǎo)體/
功率模塊是什么？/
IPM是什么？/
7.7冷卻與功率半導(dǎo)體/
半導(dǎo)體與冷卻/
各種各樣的冷卻措施/
第8章 挑戰(zhàn)硅極限的SiC和GaN/
8.1直徑可達(dá)6英寸的SiC晶圓/
SiC是什么？/
SiC出現(xiàn)在功率半導(dǎo)體之前/
擁有不同結(jié)晶的SiC/
其他SiC特性/
8.2SiC的優(yōu)點(diǎn)和挑戰(zhàn)/
SiC的優(yōu)點(diǎn)/
SiC的FET結(jié)構(gòu)/
許多挑戰(zhàn)/
8.3朝著實(shí)用化發(fā)展的SiC變頻器/
SiC的應(yīng)用/
8.4GaN晶圓的難點(diǎn)：什么是異質(zhì)外延？/
GaN是什么？/
如何制造GaN單晶？/
8.5GaN的優(yōu)勢和挑戰(zhàn)/
設(shè)備的挑戰(zhàn)是多方面的/
其他課題/
8.6GaN挑戰(zhàn)常閉型/
蓋子必須關(guān)好/
常閉型的優(yōu)點(diǎn)是什么？/
常閉型對策/
GaN的魅力/
8.7晶圓制造商的動向/
成本挑戰(zhàn)/
SiC晶圓業(yè)務(wù)日新月異/
GaN晶圓的動向/
第9章 功率半導(dǎo)體制造過程的特征/
9.1功率半導(dǎo)體與MOS LSI的區(qū)別/
功率半導(dǎo)體要使用整個晶圓嗎？/
先進(jìn)的邏輯電路在晶圓的頂部堆疊/
不同結(jié)構(gòu)的電流流動/
晶體管結(jié)構(gòu)的垂直視圖/
9.2結(jié)構(gòu)創(chuàng)新/
豐富多彩的MOSFET結(jié)構(gòu)/
V形槽的形成方法/
形成U形溝槽的方法/
用于功率半導(dǎo)體的獨(dú)特結(jié)構(gòu)/
9.3廣泛使用外延生長/
什么是外延生長？/
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/
什么是回流二極管？/
背面曝光裝置/
9.5背面的活性化/
容易被誤解的雜質(zhì)濃度/
雜質(zhì)活化的例子/
激活的概念/
激活裝置的例子/
9.6什么是晶圓減薄工藝？/
晶圓減薄/
什么是背面研磨？/
什么是斜面加工？/
9.7后端和前端流程之間的差異/
什么是后端工藝？/
后端處理中的品控/
后端處理流程是否有區(qū)別？/
9.8切片也略有不同/
切片是什么？/
用于SiC的切片設(shè)備/

......

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