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1、普通二極管和電力電子用的二極管在結構上有什么區別？提示：psn結構，s層的作用是什么？可以從雜質(zhì)摻雜濃度來(lái)分析。

2、在現代開(kāi)關(guān)器件中，經(jīng)?？梢钥吹絧unch through技術(shù)的應用。請介紹一下這種技術(shù)的原理和它的優(yōu)點(diǎn)（相比起沒(méi)有使用此技術(shù)的器件）。

3、IGBT有“電導調制”的特點(diǎn)，應此igbt在大電流，較低頻率的應用場(chǎng)合較MOSFET更有優(yōu)勢。何謂電導調制？

4、thyristor和gto結構上大同小異，但后者卻能夠實(shí)現主動(dòng)關(guān)斷。請介紹一下生產(chǎn)工藝上的差異。

5、在大電流應用場(chǎng)合，有時(shí)需要多管并聯(lián)?，F在可供選擇的器件有igbt和mosfet。哪些可以用于并聯(lián)，哪些不可以？原因是什么？

6、在常用的dcdc converter中，如buck converter 或boost converter，二極管的反相恢復時(shí)間對能量損耗的影響很大。為改善損耗，請給出兩種方法。提示：新器件雞拓撲結構。

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答：通常為了增加二極管的耐壓，理論上可以增厚pn結，并且降低雜質(zhì)濃度，但是缺點(diǎn)是正相導通損耗變大。

通過(guò)加一層低雜質(zhì)的s層，性能得到改觀(guān)：正相導通的時(shí)候s層完全導通，近似于短路，直接pn連接，所以壓降??；反相接電壓的時(shí)候，由于s層的雜質(zhì)濃度低，電導低，或者說(shuō)此s層能夠承受的最大電場(chǎng)E較大，所以s層能夠承受較大電壓而不被擊穿。

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答：在開(kāi)關(guān)器件中，用于提高耐壓的s層往往并沒(méi)有得到充分的利用，因為s層的一端耐壓為Emax的時(shí)候，另外一段為0，也就是說(shuō)，E在s層并不是均勻分布的，Umax~0.5(Emax+Emin)——注意，器件耐壓只取決于s層中E對于l長(cháng)度的積分。punch through就是在s層與pn結直接再加一層高雜質(zhì)摻雜的薄層，使得此層中電場(chǎng)由Emax變化到Emin＝0，而真正的s層中處處場(chǎng)強都接近于Emax。

理論上，通過(guò)punch through技術(shù)，s層的寬度可以減少50％——在耐壓不變的前提下。實(shí)際中由于s層必須有一定的電導，寬度會(huì )略大于50％。

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答：電導調制其實(shí)很簡(jiǎn)單，也就是Uce之間的等效電路模型為一接近理想的二極管。飽和電壓不隨著(zhù)電流增加而增加，導通損耗為P~I；而mosfet的ds等效電路為一個(gè)電阻，損耗為P~I^2。因此在通態(tài)損耗占主要因素的場(chǎng)合（如電機驅動(dòng)），igbt更有優(yōu)勢。

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答：比較難用文字說(shuō)清楚，gto是的層與層之間是環(huán)形結構，所以結合程度要比普通的晶閘管好，能夠實(shí)現關(guān)斷（具體請自行參閱相關(guān)文獻）。

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答：mosfet可直接用于并聯(lián)，igbt不方便。因為mosfet是負溫度系數，各個(gè)并聯(lián)管之間可以平衡：T上升，Rds上升－》I減小。而igbt是正溫度系數不行，同理，雙極型三極管也不可以簡(jiǎn)單并聯(lián)。如果要并聯(lián)，必須串聯(lián)在e極一個(gè)小電阻，但這就降低了效率，不太實(shí)用。

另外igbt還有latch的問(wèn)題，詳情參考相關(guān)文獻。

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答：方案一，用SiC代替快回復二極管。經(jīng)過(guò)計算得出，不少情況下，雖然SiC二極管比較貴，但從整體而言產(chǎn)品性?xún)r(jià)比更高，原因：開(kāi)關(guān)損耗小，散熱片小。。。

方案二，用synchronous boost、buck converter代替。上臂的管子也用mosfet。利用mosfet在Ugs接電壓的時(shí)候ds雙向導通的特點(diǎn)（純看上去一電阻），減小損耗，尤其在低電壓驅動(dòng)電路中，此結構可大大減少電路通態(tài)損耗。

方案三，讓管子工作在discontinueous的狀態(tài)。

方案四，讓管子工作在continueous狀態(tài)，但是減小電感，增加電流的ripple，使其最小值低于0——resonant pole，缺點(diǎn)是mosfet通態(tài)損耗變大。

以上答案均為個(gè)人總結，如有差錯，還請包涵。

感想：此考試的專(zhuān)業(yè)并不是半導體制造工藝，而是很general的基礎課程。50％的電子方向學(xué)生都必須通過(guò)這門(mén)考試。我觀(guān)察了國內論壇挺久，發(fā)現大多討論話(huà)題都是比較偏向實(shí)際應用的?？墒俏腋杏X(jué)，如果沒(méi)有對于一個(gè)系統有著(zhù)真正本質(zhì)的了解而只是浮在表面，作出來(lái)的系統很難工作在一個(gè)optimal的狀況下。譬如選電感的時(shí)候，ripple factor多大對于系統最優(yōu)？電解采用哪種產(chǎn)品，它在“此”電路中的壽命大約多少？mosfet在此電路中的壽命大概是多少？確實(shí)，這些是很底層的東西，但是如果我們工程師不去掌握它，設計層面停留在“大約”的階段，產(chǎn)品是很難和國外的相比的。

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