Cтраница 1
![]() |
Влияния температуры на вольт-амперную характеристику р-п перехода. [1] |
Электрический пробой р-п перехода обусловлен лавинным размножением носителей заряда или тоннельным эффектом. [2]
Электрический пробой р-п перехода, состоящий в резком увеличении обратного тока при высоком обратном напряжении, происходит из-за эффекта лавинного умножения. Кинетическая энергия электрона, скатывающегося с потенциального барьера, возрастает по мере увеличения высоты этого барьера, в результате чего растет вероятность выбивания дополнительных электронов из атомов полупроводника, находящихся на пути быстрого электрона в районе р-п перехода. Такое умножение числа носителей приводит сначала к росту обратного тока, а при некотором критическом напряжении вызывает лавинное увеличение обратного тока. [3]
![]() |
Влияния температуры на вольт-амперную характеристику р-п перехода. [4] |
Туннельный пробой р-п перехода - это электрический пробой перехода, вызванный туннельным эффектом, природа которого связана с прохождением электронов в зону проводимости без сообщения им необходимой энергии, соответствующей ширине запрещенной зоны. Электрический и туннельный пробои протекают, как правило, одновременно, и если не ограничить ток через р-п переход, то может наступить тепловой пробой. [5]
![]() |
Статическая ВАХ кремниевого стабилитрона при различных температурах. [6] |
В основе их действия лежит механизм электрического пробоя р-п перехода. Обычно используется лавинный пробой ( см. с. [7]
С повышением напряжения источника питания возникает опасность электрического пробоя р-п переходов транзисторной структуры или пленки, которой изолируется затвор полевого транзистора, и растут потери энергии, так как с увеличением сопротивления коллекторной или стоковой нагрузки падение напряжения на нем возрастает, что приводит к дополнительным потерям энергии. Кроме того, в интегральных усилителях увеличение сопротивления интегрального диффузионного резистора связано с ростом стоимости микросхемы, поскольку интегральный резистор с большим сопротивлением будет занимать значительную площадь на кристалле, что потребует увеличения его размеров. [8]
Следует отметить, что эффект Зинера и лавинный механизм электрического пробоя р-п перехода наблюдаются как у кремниевых, так и у германиевых диодов. Однако выделение тепла, сопровождающее эти процессы, приводит для германия к дополнительной тепловой генерации носителей заряда, искажающей картину лавинного пробоя. Поэтому в качестве материала для полупроводниковых стабилитронов используется кремний, обладающий более высокой температурной стабильностью. [9]
Если увеличивать обратное напряжение, то при некотором его значении произойдет электрический пробой перехода 1, что может привести к разрушению прибора. Обратное напряжение для полупроводниковых приборов с четырехслойной структурой строго ограничивается по значению, а для некоторых типов приборов оно вообще недопустимо. [10]
ГЛОи - запирающее напряжение на базе, превышение которого приводит к электрическому пробою базо-змиттернсго перехода транзистора. Механизм пробоя аналогичен описанному ранее. Так как структура базо-эмнт-терного перехода мощных высокочастотных транзисторов отличается от структуры базо-коллекторного перехода, то С / бядоа 1 5 - f - 5 В. [11]
Умножение носителей в сильном поле, называемое часто лавинным умножением, является причиной электрического пробоя р-п перехода. [12]
![]() |
Вольт-амперная характеристика полупроводникового диода. [13] |
Однако если обратное напряжение, приложенное к р-п переходу, превысит определенное значение, то возникнет электрический пробой р-п перехода, характеризующийся резким возрастанием обратного тока при незначительном изменении обратного напряжения. В силовых диодах пробой обычно обусловлен ударной ионизацией атомов кристалла свободными носителями заряда и называется лавинным. Возникновение лавинного пробоя приводит к выходу диода из строя ( из-за резкого повышения выделяемой при этом мощности), если при его изготовлении не предусмотрены специальные технологические мероприятия, которые позволяют ограничить выделяемую мощность при протекании обратного тока. [14]
Электрический пробой, вызванный чрезмерным возрастанием напряженности электрического поля в переходе. Обратный ток при электрическом пробое перехода возрастает потому, что электрическое поле большой напряженности вырывает электроны из ковалентных связей, а это приводит к увеличению концентрации носителей заряда в переходе. [15]