功率半导体器件及智能功率集成电路设计

课程编码：085402M07004H 英文名称：Power Device and Smart Power IC Design 课时：20 学分：1.00 课程属性：高级强化课 主讲教师：蔡小五等

功率器件及其智能功率集成电路作为电力电子技术和微电子技术相结合的产物，被广泛运用于电力电子、通信与网络、计算机与消费电子、工业与汽车电子等诸多应用领域。本课程以介绍功率器件及其智能功率集成电路设计原理为主线，结合已有的研究基础分别从功率器件原理、功率集成电路工艺、电路设计和版图绘制等方面来阐述功率集成电路的设计理论。本课程着重讲解现有的硅基功率器件、第三代半导体功率器件等主流功率集成电路相关技术，在理解功率集成电路基本设计原理的基础上，追求内容的系统性、实用性和先进性。

半导体器件基础、半导体工艺基础

第一章 绪论 2学时
第1节 功率集成电路概念
第2节 功率集成电路发展历程
第3节 功率集成电路技术特点
第4节 功率集成电路开发流程
第5节 功率集成电路存在的挑战和机遇
第二章 基本硅基功率器件 3学时
第1节 功率器件发展概况
第2节 可兼容功率器件
第3节 几种功率器件比较
第4节 功率器件技术的发展
第三章 功率集成电路工艺 4学时
第1节 基本功率集成电路兼容工艺概况
第2节 功率集成电路的隔离技术
第3节 功率集成电路中功率器件的终端技术
第4节 功率集成电路主流工艺——BCD工艺
第5节 更先进的功率集成电路工艺技术——SOI技术
第6节 智能功率集成电路(SPIC)工艺实例
第7节 高压功率集成电路(HVIC)工艺实例
第四章 基本功率集成电路模块 3学时
第1节 功率集成电路组成
第2节 电平位移模块
第3节 栅驱动模块
第4节 保护电路——过流、过热和过/欠压保护电路
第五章 第三代功率半导体器件 GaN器件 4学时
第1节 GaN基器件的应用背景
第2节 GaN基半导体材料的基本物理性质
第3节 GaN基功率器件
第4节 GaN功率集成电路技术
第六章 第三代功率半导体器件SiC器件 4学时
第1节 SiC基器件的应用背景
第2节 SiC基半导体材料的基本物理性质
第3节 SiC基功率器件
第4节 第三代半导体功率器件的可靠性

蔡小五：中科院人才计划入选者、博士生导师、研究员。 2008年7博士毕业于中国科学院微电子研究所，获博士学位。先后担任香港应用科技研究院有限公司高级工程师（Senior Engineer）、主任工程师（Principal Engineer）,中国科学院微电子研究所硅器件中心研究员等高级职务。其中在香港应用科技研究院工作8年3个月，主要从事智能功率集成电路、深亚微米，纳米级集成电路ESD保护、SOI器件模型提取、模拟集成电路设计等工作。2016年入选中国科学院率先行动“XX计划”，任硅器件与集成中心研究员。担任国家科技进步奖、博士后重点基金、自然基金委项目、中组部“青年千人”等项目评审专家。

黄森，博士生导师，中科院微电子研究所研究员，IEEE高级会员，获国家自然基金委优秀青年基金资助。2009年博士毕业于北京大学，长期致力于高性能GaN基功率电子器件和物理研究，在超薄势垒AlGaN/GaN增强型器件设计，PEALD-AlN钝化，高温栅槽刻蚀和高绝缘O3-Al2O3栅介质工艺，以及CMOS兼容Si基GaN绝缘栅功率器件制造等方面取得一些较有国际影响力的创新成果。迄今在IEEE EDL/TED等电子器件知名期刊以及IEDM、ISPSD等微电子领域著名会议上发表论文80余篇，被IEEE同行指名引用28次。申请美国专利8项（授权5项），中国专利近30项（授权4项）。作为负责人主持承担了基金委面上、优青和中科院前沿重点研究等项目。