Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Зи С.М. -> "Физика полупроводниковых приборов" -> 85

Физика полупроводниковых приборов - Зи С.М.

Зи С.М. Физика полупроводниковых приборов — М.: Энергия, 1973. — 656 c.
Скачать (прямая ссылка): fizikapoluprovodnikovihpriborov1973.djvu
Предыдущая << 1 .. 79 80 81 82 83 84 < 85 > 86 87 88 89 90 91 .. 228 >> Следующая

Затем с помощью диффузии одновременно создаются слои р! и р2. Слой п2
создается вплавлением или диффузией с одной из сторон подложки. Разрез
прибора, предназначенного для средних токов, показан на рис. 2,6 [Л. 5].
Медная гайка используется для отвода тепла.
Основная вольт-амперная характеристика тиристора (с управляющими
электродами или без них) приведена на рис. 3. Участок характеристики
между точками Он/ соответствует закрытому со-
стоянию "прибора яри прямом смещении (или .выключенному состоянию),
имеющему на этом участке высокое сопротивление. Переброс ((или
(переключение) происходит в точке, где dU/dl=0. Ток и напряжение в этой
точке обозначены Is и UB соответственно. Участок характеристики между
точками 1 и 2 соответствует отрицательному сопротивлению прибора, а
участок между точками 2 и 3 - открытому (или включенному) состоянию
прибора. В точке 2, где снова dU/dI=О, ток через прибор обозначен 1к и
напряжение на приборе Uh. Участок характеристики между точками 0 и 4
соответствует закрытому состоянию прибора при обратном смещении, а между
точками 4 и 5 - состоянию пробоя.
Серебро
Мевь Чр
Вольфрам I Припай. л^^-Кремний < VПрипой Вольфрам
-Кремний
Рис. 2. Типичное распределение примеси (а).
Наиболее важными параметрами являются концентрации примеси ND и толщина
слоя nl-W; конструкция триодного тиристора (б) для средних токов [Л. 5].
Таким образом, в области прямых смещений тиристор представляет собой
.бистабильный элемент, способный переключаться из состояния с высоким
сопротивлением и малым током в состояние с малым сопротивлением и высоким
значением тока через структуру (или обратно). Для того чтобы понять ход
вольт-амперных характеристик тиристора, мы можем использовать
двухтранзисторную аналогию {Л. 3]. Из рис. 1 следует, что прибор может
быть представлен как два транзистора р-п-р и п-р-п типов, включенных
таким образом, что коллектор п-р-п транзистора соединен с базой р-п-р
транзистора, а коллектор р-п-р транзистора в свою очередь соединен
с базой п-р-п цран-зистора. Эта аналогия иллюстрируется рис. 4,а и 6 для
триодного тиристора. Центральный переход /2 действует как коллектор для
дырок, инжектируемых через переход It, и для электронов, инжектируемых
через 'переход /з.
правлении) выделяют три области: 0-1- область запирания; Is и Us - ток и
напряжение включения;/-2 - область отрицательного сопротивления; /л и Vh
- ток выключения и остаточное напряжение; 2-3-область отпирания; 0-4 -
область запирания щля обратной ветви характеристики; 4-5 - область
пробоя.
На рис. 4,в приведены соотношения между эмиттерными, коллекторными и
базовыми токами (1е, 1с и 1в соответственно) для р-п-р транзистора. Здесь
/со -обратный ток коллекторного перехода; "1-статический коэффициент
передачи тока для схемы с общей базой.
Из рис. 4,в следует, что ток коллектора п-р-п транзистора является
одновременно током базы р-п-р транзистора. В то же время ток коллектора
р-п-р транзистора втекает в базу п-р-п транзистора. Когда общий
коэффициент передачи в замкнутой петле превысит единицу, в схеме
возникает возможность регеиеративиого процесса.
Ток базы для р-п-р транзистора равен:
1в i=l(l-"1 )1а-/coi. (1)
Ток коллектора п-р-п транзистора равен:
/ с2=Яг/к+1со2- (2)
Здесь а.2-статический коэффициент передачи тока п-р-п транзистора, /со2 -
обратный ток коллектора для этого транзистора. Приравняв /в 1 и /сг.
'получим:
(1-Ui)I а-/со1='СИ/к + /со2.
Так как tK=IA+Ig, то из выражения (2) получим:
<*j,/g + /со1 + /со 2
1 - (а, + ай
(3)
Как 'будет показано далее, oi и о,г являются функциями тока Та и обычно
увеличиваются 'при возрастании тока. Вышеприведенное уравнение описывает
статические характеристики прибора. Можно
Анод
Анод
/c=ar/f+/w
J/e=Z ~а)Тс~1со
в)
Рис. 4. Двухтриодная аналогия р-п-р-п устройства (а); аналогия с
использованием обозначений транзистора (б); соотношение токов для р-п-р
транзистора (в) [Л. 15].
заметить, что пока член (oi+az) ие достиг единицы, ток Та мал, поскольку
все токовые слагающие в числителе (3) малы. В точке, где сумма 1(а1+аг)
достигает единицы, знаменатель обращается в нуль и происходит
переключение. Имеет смысл отметить, что если полярность напряжения
изменить иа обратную, то переходы Д и Is будут смещены в обратном
направлении, а переход /г - в прямом. В этом, случае переключения не
прорсх^ит, так как только центральный переход работает в ка честве |бм
иТтер а и .регенерация невозможна.
Толщина обедненных слоев переходов и соответствующие энергетические
диаграммы для состояний равновесия, закрытого и открытого состояний
(прямая ветвь вольт-ампериых характеристик) приведены на рас. 5. В
положении равновесия толщина обедненного
слоя для каждого (перехода -и контактная разность потенциалов
соответствуют картине распределения примеси, полученной прн создании р-п-
р-п структуры. /Когда к аноду прибора /прикладывается .положительное
напряжение, /переход /2 смещается в обратном направлении, а переходы Ji н
Предыдущая << 1 .. 79 80 81 82 83 84 < 85 > 86 87 88 89 90 91 .. 228 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed