首先，不同的电力半导体器件所涉及的物理现象不同，可以用表8-1来简单对照比较，表中并没有直接给出一些新型的半导体器件，比如IGCT、SiC器件等，主要是因为这些器件的诞生比较晚，相关的仿真资料和研究还很不完备，在此谨作为参考分析。不同器件涉及不同的基本物理现象，认识到这一点对下面的仿真基本方法的选取非常重要。

表8-1 不同电力半导体器件的基本物理现象

注：++很重要、+重要、0一般、-不重要、--不存在。

有必要对这里所用到的几种物理现象进行简单的说明，需要注意的是，表中所使用的部分概念具有广义性质，跟前面章节所使用的有一定的不同。

电阻率调制，为了区别与前面章节的电导调制，这里使用了电阻率调制这一词，它包含对双极型和单极型两种器件的分析。简单来说，在电力半导体器件中，为了使器件在阻态能够承受较高的电压，器件中往往存在一个较厚的低掺杂层。该低掺杂层严重制约器件的通态特性，比如通态压降和通态损耗等。一般来说，器件的通态电阻会随着器件的电压和电流变化而呈现出非线性，即电阻率调制。在单极型器件中，比如MOSFET中，造成这种非线性的主要原因是电流的有效导通面积的变化和随着电场分布变化而产生的电流分布变化。在双极型器件中，比如功率二极管、BJT、GTO等，当器件导通时，低掺杂区域大量注入电子和空穴，这些过剩载流子的浓度会大大超过该区域的掺杂浓度，使该区域的电阻明显下降，这就是双极型器件的电导调制效应。在实际分析中，将载流子浓度和迁移率直接用于电阻率调制分析中存在两点困难。一是载流子的浓度在这些区域内并不是均匀分布的，跟所分析的位置有密切关系；二是在器件开关的动态过程中，这些载流子的分布随着时间的变化而变化，需要动态描述。所以，如果没有适当的假设和简化，直接使用载流子浓度和迁移率来分析电阻率调制几乎是不可能的，在电路仿真中也没有实际应用价值。(www.daowen.com)

电荷储存。仍然以器件中的低掺杂区为分析对象，当器件从通态变成阻态时，位于低掺杂区内的大量过剩载流子必须被扫出或者复合，使低掺杂区的载流子下降到允许的范围内。这种扫出和复合一般会引起器件关断延迟和开关损耗。在一般的电路仿真器件模型中，会使用准静态方程来描述电荷储存，即器件内部的电荷分布是器件两端瞬时电压的函数。对于大功率器件来说，这种方式的描述并不准确，应该采用真正的器件物理机制方程来达到准确性的提高。需要注意的是，这种物理机制的数学描述非常复杂而且几乎没有解析解。

MOS电容。MOS电容存在于使用MOS结构的绝缘栅器件中，比如MOS-FET，IGBT等。这类器件的共同特点是：寄生电容容值较大；随着器件工作状态的不同，寄生电容会随电压的变化有明显的变化；寄生电容对器件特性影响比较大。一般地，在器件的阳极（集电极、漏极）和栅极之间的电容非常重要，其跨接在器件输入和输出两侧，对器件开关过程的暂态行为有重要的影响。当然，MOS电容的建模分析中也会涉及暂态问题。

电热耦合。电力半导体器件的开关损耗非常大，在开关过程中，器件结温会快速升高。同时，半导体器件特性又跟结温密切相关，结温变化会使器件特性存在明显的不同。所以在半导体器件分析中，器件内部的电热耦合分析非常重要，在分析中使用的是电热模型。在仅对器件温度分析时，一般使用的热传导方程，需要使用器件材料的热阻和热容等参数。在器件的电热耦合分析中，除了关心器件的平均温度，器件内部局域内的峰值温度也是考察的重点。

击穿。这里的击穿指的是广义的击穿，除了雪崩击穿，还包括齐纳击穿和穿通。它们都会表现为电流的急剧增加，但是如何准确描述急剧增加的电流行为，解析方式非常困难。在实际应用中，击穿有时会造成器件的损坏，但有时只是器件动作过程的正常行为，是可恢复行为。在实际应用中，一般采用一个恒定的电压值来描述器件的击穿模型。

这五种物理基本现象只是半导体器件所涉及的物理现象中比较有代表性的几种。