Распространение - включенное состояние
Cтраница 3
 |
Принцип работы автономного инвертора по схеме с выводом яулевой точки трансформатора. [31] |
Наибольшая частота выходного напряжения, которую можно получить с помощью автономного инвертора, ограничивается в настоящее время наименьшим возможным временем выключения тиристоров и временем распространения включенного состояния по ловерхности полупроводниковой структуры и составляет лесколько десятков килогерц. [32]
Третий этап - установление стационарного состояния - представляет собой время ty, в течение которого при практически установившемся значении тока через прибор заканчивается модуляция проводимости базовых слоев и устанавливается остаточное напряжение на структуре. В мощных структурах в течение этого этапа происходит распространение включенного состояния по площади. [33]
Формулы (9.19) - (9.22) справедливы только в небольшом интервале времени при ttt. Они не учитывают, во-первых, увеличения площади включенной области за счет распространения включенного состояния и, во-вторых, снижения дрейфовых скоростей электронов и дырок до значений, меньших значений тепловых скоростей, при напряженностях поля в базах, меньших примерно 5 - Ю3 В / см. Вследствие этого (9.19) и (9.22) могут быть использованы для расчетов энергии потерь только в небольшом интервале времен в период нарастания тока. [34]
Отсюда ясно, что при низких уровнях инжекции в базовых слоях тиристора преобладает дрейфовый механизм распространения включенного состояния. При высоких же уровнях инжекции в базовых слоях вклады обоих механизмов в процесс распространения включенного состояния являются соизмеримыми. [35]
Вследствие этого составные транзисторы тиристора во включенной области всегда работают в менее насыщенном режиме, чем при отсутствии распространения включенного состояния. Падение напряжения на тиристоре при этом несколько выше, чем при той же плотности тока в случае, когда распространение включенного состояния отсутствует. [36]
 |
Зонная структура солнечных гетерофотоэлемснтов. а - структура с промежуточным варизонным слоем. б - структура с промежуточным преобразованием КВ-света в люминесцентное. [37] |
Высокий г; позволяет управлять напряжением включения путем преобразования электрич. Это исключает ограничения на время включения, связанное с диффузией и дрейфом носителей заряда, а также с временем распространения включенного состояния. [38]
Распространение включенного состояния в направлении, нормальном к ее фронту, характеризуется определенной скоростью. Из-за больших математических трудностей в настоящее время практически не получено приемлемое для количественных расчетов аналитическое выражение, описывающее скорость распространения включенного состояния. [39]
Если же имеет место распространение включенного состояния, то часть дырок по базе р из включенной области тиристора переходит в соседний, невключенный участок. Следовательно, р-п - р транзистор должен в этом случае поставлять в базовой слой п-р - п транзистора больше дырок, чем при отсутствии распространения включенного состояния. Другими словами, должно выполняться условие: а. Аналогично по / г2 - базе часть электронов из включенной области тиристора переходит в невключенную. [40]
Ясно также, что из включенной области в соседний, невключенный участок тиристора за единицу времени будет поставляться тем большее количество электронов и дырок, чем больше их накоплено во включенной области тиристора. Отсюда следут, что все факторы и изменения параметров тиристора, приводящие при прочих равных условиях к увеличению накопленного заряда во включенной области, ведут к увеличению скорости распространения включенного состояния, и наоборот. [41]
Наиболее распространенным в настоящее время является метод регистрации рекомбинационного излучения, описанный в § 1.7. При этом методе также могут быть использованы специально изготовленные образцы, как и при зондовом методе. Можно говорить, что в этом случае металлический зонд заменяется оптическим. Однако более удобно измерять скорость распространения включенного состояния методом регистрации рекомбинационного излучения со стороны катодной поверхности тиристора. Для этого катодную поверхность тиристора на отдельных малых участках круглой формы оставляют неметаллизированной. Эти участки подобно островкам могут быть равномерно распределены по всей площади тиристора. При включении тиристора на заданном участке появляется рекомбинационное излучение, которое и фиксируется. Зная расстояние между различными неметаллизированными участками катодной поверхности и фиксируя моменты времени, соответствующие включению тиристора на этих участках, можно рассчитать скорость распространения включенного состояния. [42]
За окончание этапа принимается момент, начиная с которого ток через тиристор определяется уже внешней цепью. Затем начинается установление стационарного состояния, в течение которого происходит сравнительно медленное уменьшение напряжения на структуре до установившегося значе-ия. В течение этого этапа происходит модуляция проводимости базовых слоев и распространение включенного состояния по площади структуры. Дело в том, что яри подаче импульса тока в цепь АС ( см. рис. 6) благодаря довольно большому сопротивлению базы pi инжектирует не вся площадь емиттера /, а лишь небольшая ее часть 4, прилегающая к электроду управления. Именно в этом месте я происходит процесс включения, а затем благодаря диффузии носителей из включенной области в соседние происходит распространение включенного состояния на - всю площадь структуры в направлении, показанном стрелкой. [43]
Различают два механизма распространения включенного состояния по площади тиристора: диффузионный и дрейфовый. Как следует из самих названий, эти механизмы отличаются друг от друга способом переноса основных носителей в базовых слоях из включенной области в соседние невключенные участки тиристора. Если перенос осуществляется преимущественно за счет диффузии основных носителей заряда, то говорят, что преобладает диффузионный механизм распространения включенного состояния. Если же перенос основных носителей осуществляется преимущественно за счет дрейфа, то говорят, что преобладает дрейфовый механизм распространения включенного состояния. [44]
В мощном приборе, имеющем большие геометрические размеры, из-за сопротивления растекания базового слоя плотность тока управления по площади эмиттерного перехода неодинакова и максимальна у границы эмиттера, примыкающей к электроду управления. В этом случае включение первоначально происходит в области с максимальной плотностью тока управления и затем включенное состояние с конечной скоростью распространяется по всей площади. Такой характер реального переходного процесса включения структур позволяет упростить его теоретическое рассмотрение и считать, что он состоит из двух независимых и следующих друг за другом процессов: одномерного процесса включения, охватывающего явления, протекающие вдоль линий тока, и неодномерного процесса распространения включенного состояния по площади. Рассмотрим эти процессы более детально. [45]
Страницы: 1 2 3 4