Kursen utgår från fysikaliska material- och transportegenskaper för att bygga upp en kunskap och förståelse om hur halvledarkomponenter används för att reglera elektriska effekter. Grunderna i halvledarfysik och komponentteori repeteras kortfattat, men delar som har stor relevans för kraftkomponenter behandlas mer ingående, t ex lavingenombrott och laddningsbärarlivstid. Både uni- och bipolära komponenttyper diskuteras, t ex Schottky- och pn-dioder, bipolärtransistor, tyristorer, MOSFETar och IGBTer. Fokus ligger på förståelse av komponentprestanda utifrån fysikaliska egenskaper och hur förluster kan minimeras samtidigt som switchfrekvens, ström- och spänningskapacitet kan öka, genom att optimera materialegenskaperna och design.
FIH3605 Krafthalvledarkomponenter 7,5 hp
Om kursomgång
Gäller för kursomgång
HT 2024 Start 2024-08-26 programstuderande
Målgrupp
Ingen information tillagdDel av program
Ingen information tillagdPerioder
P1 (7,5 hp)Varaktighet
Studietakt
50%
Undervisningsform
Normal Dagtid
Undervisningsspråk
Engelska
Studielokalisering
KTH Kista
Antal platser
Ingen platsbegränsning
Planerade schemamoduler
Kurs-PM
Kurs-PM är inte publiceratSchema
Schema är inte publiceratKursval
Gäller för kursomgång
HT 2024 Start 2024-08-26 programstuderande
Anmälningskod
50920
Kontakt
Gäller för kursomgång
HT 2024 Start 2024-08-26 programstuderande
Kontaktperson
Anders Hallén (ahallen@kth.se)
Examinator
Ingen information tillagdKursansvarig
Ingen information tillagdLärare
Ingen information tillagdInnehåll och lärandemål
Kursinnehåll
Lärandemål
Denna kurs behandlar moderna halvledarkomponenter som används för att styra elektriska effekter i t ex motordrifter och konverteringskretsar. idag utgörs dessa av kiselbaserade komponenter, men komponenter i andra material som kiselkarbid kommer också att beröras.
Studenten skall efter genomgången kurs
- ha kunskap om transportparametrar för olika material.
- förstå hur transportparametrar, som doping, livstid och mobilitet, påverkar elektron- och hålflöden hos komponenter.
- ha insikt i vad som begränsar strömmar, spänningar och switchtider i komponenter, t ex genombrottsmekanismer och temperaturberoenden.
- förstå design och funktion för typiska uni- och bipolära kraftkomponenter, t ex dioder, tyristorer och IGBTer.
- ha god förståelse för hur förluster uppstår i olika komponenter.
- kunna välja lämplig komponenttyp till olika kretstillämpningar.
- kunna analysera och numeriskt uppskatta viktiga komponentparametrar, som framspänningsfall och genombrottsspänning, från fysikaliska parametrar.
- ha grundläggande praktisk erfarenhet av mätningar av komponentprestanda.
- ha tillräckliga kunskaper i ämnet för att förstå vetenskapliga artiklar om krafthalvledarkomponenter.
Kurslitteratur och förberedelser
Särskild behörighet
Kunskaper om halvledarfysik och funktionen hos pn-övergång, metall-halvledarövergång samt MOS-styret.
Rekommenderade förkunskaper
Utrustning
Kurslitteratur
Examination och slutförande
När kurs inte längre ges har student möjlighet att examineras under ytterligare två läsår.
Betygsskala
Examination
- EXA1 - Examination, 7,5 hp, betygsskala: P, F
Examinator beslutar, baserat på rekommendation från KTH:s handläggare av stöd till studenter med funktionsnedsättning, om eventuell anpassad examination för studenter med dokumenterad, varaktig funktionsnedsättning.
Examinator får medge annan examinationsform vid omexamination av enstaka studenter.
P/F
Övriga krav för slutbetyg
Redovisning av individuellt projekt, genomgången labbkurs, hemuppgifter
Möjlighet till komplettering
Möjlighet till plussning
Examinator
Etiskt förhållningssätt
- Vid grupparbete har alla i gruppen ansvar för gruppens arbete.
- Vid examination ska varje student ärligt redovisa hjälp som erhållits och källor som använts.
- Vid muntlig examination ska varje student kunna redogöra för hela uppgiften och hela lösningen.