这种能提供电子载流子的杂质称为施主，相应能级称为施主能级。施主能级上的电子跃迁到导带所需能量比从价带激发到导带所需能量小得多（图2）。在锗或硅晶体中掺入微量三价元素硼、铝、镓等杂质原子时，杂质原子与周围四个锗（或硅）原子形成共价结合时尚缺少一个电子，因而存在一个空位，与此空位相应的能量状态就是杂质能级，通常位于禁带下方靠近价带处。价带中的电子很易激发到杂质能级上填补这个空位，使杂质原子成为负离子。价带中由于缺少一个电子而形成一个空穴载流子。这种能提供空穴的杂质称为受主杂质。存在受主杂质时，在价带中形成一个空穴载流子所需能量比本征半导体情形要小得多。半导体掺杂后其电阻率大大下降。
P型半导体与N型半导体相互接触时，其交界区域称为PN结。P区中的自由空穴和N区中的自由电子要向对方区域扩散，造成正负电荷在PN 结两侧的积累，形成电偶极层(图4 )。电偶极层中的电场方向正好阻止扩散的进行。当由于载流子数密度不等引起的扩散作用与电偶层中电场的作用达到平衡时，P区和N区之间形成一定的电势差，称为接触电势差。由于P 区中的空穴向N区扩散后与N区中的电子复合，而N区中的电子向P区扩散后与P 区中的空穴复合，这使电偶极层中自由载流子数减少而形成高阻层，故电偶极层也叫阻挡层，阻挡层的电阻值往往是组成PN结的半导体的原有阻值的几十倍乃至几百倍。
当整流桥等功率元器件的损耗较高时(>4.0W)，采用自然冷却的方式已经不能满足其散热的需求，此时就必须采用强迫风冷的方式来确保元器件的正常工作。采用强迫风冷时，可以分成两种情况来考虑:a)整流桥不带散热器;b)整流桥自带散热器。1、 整流桥不带散热器对于整流桥不带散热器而采用强迫风冷这种情况，其分析的过程同自然冷却一样，只不过在计算整流桥外壳向环境间散热的热阻和PCB板与环境间的传热热阻时，对其换热系数的选择应该按照强迫风冷情形来进行，其数值通常为20~30W/m2C。也即是:整流桥不带散热器的强迫对流冷却分析中可以看出，通过整流桥壳体表面的散热途径与通过引脚进行散热的热阻是相当的，一方面我们可以通过增加其冷却风速的大小来改变整流桥的换热状况，另一方面我们也可以采用增大PCB板上铜的覆盖率来改善PCB板到环境间的换热，以实现提高整流桥的散热能力。
三相整流桥堆可以用在众多电路中,用得最多的是在变频器和各种大功率高频电源中,作用就是三相整流，也就是将三相交流电变为直流电。
三相整流桥，将数个整流管封在一个壳内，构成一个完整的整流电路。当功率进一步增加或由于其他原因要求多相整流时三相整流电路就被提了出来。
整流桥背面通过散热器的传热热阻最小，而通过壳体正面的传热热阻最大，通过引脚的热阻居中;②比较整流桥散热的总热阻和通过背面散热器传热的热阻数值可以发现:通过壳体背面散热器传热热阻与整流桥的总热阻十分相当。其实该结论也说明了，在此种情况下，整流桥的主要传热途径是通过壳体背面的散热器来进行的，也就是整流桥上绝大部分的损耗是通过散热器来排放的，而通过其它途径(引脚和壳体正面)的散热量是很少的。③由于此时整流桥的散热状况与散热器的热阻密切相关，因此散热器热阻的大小将直接影响到整流桥上温度的高低。由此可以看出，在生产厂家所提供的整流桥参数表中关于整流桥带散热器的热阻时，只可能是整流桥背面的结--壳(Rjc)或整流桥壳体上的总的结--壳热阻(正面和背面热阻的并联);此时的结--环境的热阻已经没有参考价值，因为它是随着散热器的热阻而显著地发生变化的。
整流桥在强迫风冷时的仿真分析前面本文从不同情形下的传热途径着手，用理论的方法分析了整流桥在三种不同冷却方式下的传热过程，在此本文通过仿真软件详细的整流桥模型来对带有散热器、强迫风冷下的整流桥散热问题进行进一步的阐述。仿真计算模型如上图是仿真计算的模型外型图。在该模型中，通过解剖一整流桥后得到的相关尺寸参数来进行仿真分析模型的建立。其仿真分析结果如下所示:
整流桥散热器基板温度分布 ，整流桥散热器的基板温度分布相对而言还是比较均匀的，约70 ℃左右。即使在四个二极管正下方的温度与整流桥壳体背面与散热器相接触的外边缘，也仅仅只有5 ℃左右的温差。这主要是由于散热器基板是一有一定厚度且导热性能较好的铝板，它能够有效地把整流桥背面的不均匀温度进行均匀化。
在整流桥的每个工作周期内，同一时间只有两个二极管进行工作，通过二极管的单向导通功能，把交流电转换成单向的直流脉动电压。对一般常用的小功率整流桥（如：RECTRON SEMICONDUCTOR的RS2501M）进行解剖会发现，其内部的结构如图2所示，该全波整流桥采用塑料封装结构（大多数的小功率整流桥都是采用该封装形式）。桥内的四个主要发热元器件——二极管被分成两组分别放置在直流输出的引脚铜板上。在直流输出引脚铜板间有两块连接铜板，他们分别与输入引脚（交流输入导线）相连，形成我们在外观上看见的有四个对外连接引脚的全波整流桥。由于该系列整流桥都是采用塑料封装结构，在上述的二极管、引脚铜板、连接铜板以及连接导线的周围充满了作为绝缘、导热的骨架填充物质——环氧树脂。然而，环氧树脂的导热系数是比较低的（一般为0.35℃W/m，最高为2.5℃W/m），因此整流桥的结--壳热阻一般都比较大（通常为1.0~10℃/W）。通常情况下，在元器件的相关参数表里，生产厂家都会提供该器件在自然冷却情况下的结—环境的热阻（Rja）和当元器件自带一散热器，通过散热器进行器件冷却的结--壳热阻（Rjc）。
施主原子带来的价电子（valence electrons）大多会与被掺杂的材料原子产生共价键，进而被束缚。而没有和被掺杂材料原子产生共价键的电子则会被施主原子微弱地束缚住，这个电子又称为施主电子。和本质半导体的价电子比起来，施主电子跃迁至传导带所需的能量较低，比较容易在半导体材料的晶格中移动，产生电流。虽然施主电子获得能量会跃迁至传导带，但并不会和本质半导体一样留下一个电洞，施主原子在失去了电子后只会固定在半导体材料的晶格中。因此这种因为掺杂而获得多余电子提供传导的半导体称为n型半导体（n-type semiconductor），n代表带负电荷的电子。
电力半导体芯片：超快恢复二极管(FRED)和晶闸管(SCR)芯片的PN结是玻璃钝化保护，并在模块制作过程中再涂有RTV硅橡胶，并灌封有弹性硅凝胶和环氧树脂，这种多层保护使电力半导体器件芯片的性能稳定可靠。半导体芯片直接焊在DBC基板上，而芯片正面都焊有经表面处理的钼片或直接用铝丝键合作为主电极的引出线，而部分连线是通过DBC板的刻蚀图形来实现的。根据三相整流桥电路共阳和共阴的连接特点，FRED芯片采用三片是正烧(即芯片正面是阴极、反面是阳极)和三片是反烧(即芯片正面是阳极、反面是阴极)，并利用DBC基板的刻蚀图形，使焊接简化。同时，所有主电极的引出端子都焊在DBC基板上，这样使连线减少，模块可靠性提高。外壳：壳体采用抗压、抗拉和绝缘强度高以及热变温度高的，并加有40％玻璃纤维的聚苯硫醚(PPS)注塑型材料组成，它能很好地解决与铜底板、主电极之间的热胀冷缩的匹配问题，通过环氧树脂的浇注固化工艺或环氧板的间隔，实现上下壳体的结构连接，以达到较高的防护强度和气闭密封，并为主电极引出提供支撑。
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