Смыкание - переход
Cтраница 2
По внешним признакам смыкание напоминает пробой или короткое замыкание эмиттера с коллектором. Таким образом, смыкание переходов является одной из причин, ограничивающих напряжение коллектора. [16]
Концентрация акцепторов в слое 4 определяет пороговое напряжение, а его толщина - эффективную длину канала. Высокая концентрация акцептооов в слое 4 предотвращает смыкание р-п переходов. Достаточно большое напряжение пробоя обеспечивается малой кривизной переходов. Так как канал образуется по всем боковым стенкам канавки, то его ширина определяется ее периметром. [17]
Погрешность метода зондирования может быть сведена к 5 % и ниже. Метод зондирования неприменим для снятия ВАХ транзисторов, у которых наблюдается эффект смыкания переходов. Из-за неоднородности переходов такие транзисторы при больших значениях емкости конденсатора С могут выйти из строя. [18]
Кроме пробоя, для полупроводниковых триодов характерно явление смыкания эмиттерного и коллекторного переходов, также сопровождающееся увеличением тока коллектора и ограничивающее допустимое напряжение. Из-за несовершенства технологии толщина базы может оказаться неодинаковой в разных точках, и для расчета напряжения смыкания переходов следует брать минимальное ее значение, которое для маломощных триодов, полученных методом сплавления, составляет от 1 / 2 до 1 / 5 средней толщины базы. Для мощных сплавных триодов в связи с большей площадью переходов минимальная толщина базы составляет от 1 / 5 до 1 / 10 средней. [19]
 |
Принцип устройства дрейфового транзистора.| Принцип устройства сплавного транзистора. [20] |
В сплавных транзисторах невозможно сделать очень тонкую базу, и поэтому они предназначены только для низких и средних частот. При создании методом вплавления более тонкой базы ее толщина получается неодинаковой в разных местах и во избежание эффекта смыкания переходов приходится уменьшать напряжение коллекторного перехода, что снижает предельную мощность транзистора. [21]
При этом с поверхности кристалла удаляются загрязнения, а при электролитическом травлении эмиттерного перехода уменьшается фактическая глубина его залегания, что снижает влияние поверхностной рекомбинации. Границы переходов обычно получаются не очень совершенными, даже если кристалл резался по плоскости ( 111); из-за этого минимальная толщина базы может оказаться в 2 - - 5 раз меньше, чем средняя, в результате чего понижается напряжение смыкания переходов. [22]
Для надежного управления следующим элементом необходим размах сигнала, превышающий уровень отпирания по меньшей мере в 2 - 3 раза. Следовательно, минимальное напряжение питания ограничивается уровнем 1 2 - 2 0 В. При таком напряжении минимальная ширина базы W, исключающая возможность смыкания переходов, равна 0 07 - 0 08 мкм. Учитывая геометрию изо-планарной конструкции и минимальную протяженность изолирующего слоя SiOg между соседними транзисторами, необходимо обеспечивать, чтобы наименьшее расстояние между двумя одноименными точками соседних транзисторов примерно в 25 раз превышало ширину базы. [23]
Однако существуют практические ограничения для использования этого эффекта. В обычно применяемых схемах напряжение источника питания должно быть меньше напряжения пробоя. Однако падение напряжения IR на нагрузочном сопротивлении, вызванное током проводимости, как правило, достаточно велико, чтобы сместить рабочую точку далеко от напряжения, приводящего к смыканию переходов. Дополнительные эффекты расширения обедненного слоя кратко обсуждаются в разделе, посвященном рассмотрению схем. [24]
При достаточно больших напряжениях на коллекторном переходе область объемного заряда коллекторного перехода может достигнуть эмиттерного перехода - произойдет так называемое смыкание переходов. При этом потенциальный барьер эмиттерного перехода понижается ( рис. 4.11), возрастает ток эмиттера, а значит, и ток коллектора. По внешним признакам смыкание напоминает пробой или короткое замыкание эмиттера с коллектором. Таким образом, смыкание переходов является одной из причин, ограничивающих напряжение коллектопа. [25]
При достаточно больших напряжениях на коллекторном переходе область объемного заряда коллекторного перехода может достигнуть эмиттерного перехода - произойдет так называемое смыкание переходов. При этом потенциальный барьер эмиттерного перехода понижается ( рис. 4.11), возрастает ток эмиттера, а значит, и ток коллектора. По внешним признакам смыкание напоминает пробой или короткое замыкание эмиттера с коллектором. Таким образом, смыкание переходов является одной из причин, ограничивающих напряжение коллектора. [27]
Для обеспечения работы транзистора на таких частотах требуется, как это следует из § 4.9, уменьшить время пролета носителей заряда через базу и область объемного заряда коллектора, уменьшить барьерные емкости и объемные сопротивления базы и коллектора. Выполнить все это на основе технологии вплавления невозможно. Так, уменьшение толщины базы сплавного транзистора не только сложно технологически, но и обусловливает снижение напряжения смыкания переходов. [28]
Для обеспечения работы транзистора на таких частотах требуется, как это следует из § 2.9, уменьшить время пролета носителей через базу и область объемного заряда коллектора, уменьшить барьерные емкости и объемные сопротивления базы и коллектора. Выполнить все это на основе технологии вплавления невозможно. Так, уменьшение толщины базы сплавного транзистора не только очень сложно технологически, но и обусловливает снижение напряжения смыкания переходов. Сплавная технология не позволяет также изготовлять электронно-дырочные переходы малой площади, что требуется для уменьшения емкости. [29]
В случае транзисторов имеются дополнительные эффекты пробоя. В частности, в случае тонкого базового слоя возможно, что переходной слой коллектора окажется растянутым на всю базовую область. Такое явление называют смыканием переходов. Соответствующая ему разность потенциалов определяет максимальное допустимое обратное напряжение для многих высокочастотных транзисторов. Ограничение рассеяния мощности внешними цепями позволяет предохранить транзистор от вредных последствий рассмотренного эффекта. [30]
Страницы: 1 2 3