Электрический пробой - переход
Cтраница 2
Максимально допустимые значения напряжений между электродами полупроводникового прибора определяются в первую очередь условиями электрической прочности. При определении значений максимально допустимых напряжений приходится учитывать возможность электрического пробоя перехода в объеме и на поверхности, отсутствие эффекта смыкания ( прокола), отсутствие влияния лавинного размножения носителей в коллекторе на коэффициент передачи тока и другие факторы. С учетом этих факторов, а также с учетом запасов прочности максимально допустимое напряжение может оказаться существенно меньше напряжения пробоя одиночного перехода. [16]
Кроме односторонней проводимости широко используют и другие свойства р-п переходов. Так, например, в полупроводниковых стабилитронах используется явление электрического пробоя р-п перехода, а в варикапах - его емкостные свойства. [18]
Полупроводниковым кремниевым стабилитроном называется кремниевый диод, обладающий способностью длительно работать в режиме электрического пробоя р-п перехода, не переходящего в необратимый тепловой пробой. [20]
Полупроводниковые вентили чувствительны также к перенапряжениям. Обратные напряжения, превышающие допустимые значения, воздействующие на вентиль в течение 1 - 2 мкс, могут привести к электрическому пробою р-п перехода. Система защиты преобразователя должна обеспечить ограничение всех видов перенапряжений до допустимого уровня. [21]
Обратная ветвь ВАХ диода имеет три характерных участка. На участке / отличие от характеристики р-п перехода обусловлено наличием тока утечки по поверхности кристалла. Участок II - это участок электрического пробоя р-п перехода: при мало изменяющемся напряжении наблюдается резкое увеличение тока. Для выпрямительных диодов характерен лавинный пробой, заключающийся в том, что под действием сильного электрического поля неосновные носители заряда, попавшие в переход, за время пробега между столкновениями с узлами кристаллической решетки приобретают энергию, достаточную для ударной ионизации атомов. При этом образуется пара свободных носителей заряда. В свою очередь эти носители, ускоряясь в поле, также могут произвести ионизацию. Процесс лавинного пробоя напоминает образование горной лавины. В результате ток через переход резко нарастает. [22]
Обратная ветвь ВАХ диода имеет три характерных участка. На участке / отличие от характеристики р-п перехода обусловлено наличием тока утечки по поверхности кристалла. Участок / / - это участок электрического пробоя р-п перехода: при мало изменяющемся напряжении наблюдается резкое увеличение тока. Для выпрямительных диодов характерен лавинный пробой, заключающийся в том, что под действием сильного электрического поля неосновные носители заряда, попавшие в переход, за время пробега между столкновениями с узлами кристаллической решетки приобретают энергию, достаточную для ударной ионизации атомов. В свою очередь эти носители, ускоряясь в поле, также могут произвести ионизацию. Процесс лавинного пробоя напоминает образование горной лавины. В результате ток через переход резко нарастает. [23]
Для этого случая эквивалентная схема рис. 1 6 справедлива при включении в цепь базы источника Еъ Еп, где п - коэффициент передачи - резисторното делителя IB цепи базы, и генератора тока / 121э / б - При 1к ( То), значительно меньшем тока срабатывания выходного устройства, уменьшение задержки происходит вследствие увеличения мощности, выделяемой в ( переходе, и увеличения / z2i3, являющегося возрастающей функцией 1Э при малых его значениях. При включении низкоомного резистора между базой и эмиттером ( пунктир на рис. 3 0) уменьшение задержки происходит, кроме того, и за счет уменьшения гэ, что увеличивает 5, и температурного уменьшения напряжения эмиттерного перехода. В этом случае выбором 1К ( Т0) ( кривая 3, рис. 4) относительно / к ( ср) время задержки может быть уменьшено до значений, исчисляемых долями секунды. Достоинством способа является возможность значительного уменьшения времени задержки без повышения питающего напряжения, что всегда связано с увеличением вероятности электрического пробоя переходов транзистора. Уменьшение задержки, кроме того, возможно за счет увеличения начальной температуры перехода путем предварительного нагрева, а также увеличением пс за счет теплоизоляции корпуса транзистора от окружающей среды. [24]
 |
Схема умножения напряжения в три раза.| Схема ( а и Ефеменные диаграммы напряжений и токов ( б индуктивного сглаживающего фильтра с двухполупериод-ным ьыпрямителем. [25] |
Индуктивный фильтр включают последовательно с нагрузкой RH. При этом, как следует из временных диаграмм, форма кривой выпрямленного напряжения такова, что коэффициент пульсации / Сп значительно уменьшается. Эффективная работа индуктивного фильтра, как видно из временных диаграмм, наблюдается при больших нагрузочных токах. Отметим, что в выпрямителях с индуктивным фильтром, в отличие от выпрямителей с емкостным фильтром, отсутствуют скачки тока. В то же время при уменьшении нагрузочного тока / за счет ЭДС самоиндукции к закрытому диоду будет прикладываться большое обратное напряжение, что может вывести его из строя в связи с электрическим пробоем перехода. [26]
 |
Схема двухполюсника с отрицательным сопротивлением и гистерезисом вольтампев-ной характеристики. [27] |
Теперь вольтамперная характеристика двухполюсника определяется транзистором. Транзистор закрывается, вольт-амперная характеристика снова проходит первоначальный участок. Некоторое расхождение ветвей реальной характеристики в точке возврата ( рис. 3) объясняется движением зарядов, модули - IU рующих поверхностный пробой коллекторного перехода. Описанный двухполюсник не просто иллюстрирует гистерезис в разветвленной цепи с отрицательным сопротивлением. Известно ( 2 ], что при запирающем токе базы и токе коллектора, большем тока базы, эмиттер инжектирует, но открыт не по всей площади, а в центральной области или в месте дефекта, где умножение в коллекторе может обеспечить требуемое количество электронов. Известно также, что1 электрический пробой перехода коллектор - база определяется поверхностным пробоем. При этом никогда не достигаются значения пробивных напряжений, характерные для пробоя р-п перехода в объеме. [28]
Страницы: 1 2