Пасынков.Полупроводниковые приборы (1084497), страница 40
Текст из файла (страница 40)
1Я9 Мнкротрешины в проходных изоляторах могут возникать изза неудачного выбора материалов для сная стекла с коваром, неправильной конструкции изолятора, вследствие чего стекло работает не на сжатие, а иа растяжение, из-за нарушения необходимых допусков либо из-за небрежного обрашения с прибором (изгиб внешних выводов вблизи проходных стеклянных изоляторов).
Кроме того, причиной появления условных отказов являются физико-химические процессы в сплавах и припоях, используемых для создания р-л-переходов и иевыпрямляюших контактов. Иногда кристаллизация этих сплавов при изготовлении прибора идет неравномерно и образуется не предусмотренная равновесной диаграммой состояния эвтектика с очень низкой температурой плавления, с ускоренными процессами диффузии различных элементов в сплаве„что приводит к старению сплавов и ухудшению качества р-п-переходов и невыпрямляюших контактов. 21. Какие физические явления н свойства выпрщ>лающих электрических переходов используются в различных пвлупроводннковык диодщц выпрямитсльиых, смесительнык, уииожнтельиых, модуляторных диодах н стабвстарах, пваупроводвниоаык стабнлитроиах н лавинно-пролетных диодах, ту>пгечьиых и еб?зщеявых диодах, варииапах? И.
Почему лавинно пралетвые диоды обладая>ч отрицательным дифференциальным сопротивлением тпвько на определенньщ частптад СВЧ-ж>апщеив? 23. Почему варнквпы должны работать только при приложении и иим обратппго цоспщнного яапрщкеиня смещення? 24. Почему н варвкавах используется только барьерявп емкость и ис испельтуетсв диффузионная емность? Контрольные вопросы 1. Что называют полупроводниковым диодом? 2.
Какую область нолупроводинкового диода называют базой? 3. Почему при определении плоскостных и точечных диодов в качестве характеристической длины иногда принимают диффузионную длину иеосиовиых носителей заряда в базе диода, а иногда толи>пну базы? 4. Почему о платности тока через диод можно судить по распределению неосновных носителей заряда в его базе> б. Чем отличаются ВАХ диодов с толстой и тонкой базамв? 6. Как и по каким причинам изменяется прямая ветвь ВАХ диода с увеличением его температуры? 7.
Что такое диффузионная емкость диода? 8. Как связано иремн пролета неосновиых носителей заряда через базу диода с толщиной базы и козффиинентом диффузии неосиовнык носителей? 9. В иаких случаях процесс генерации носителей в и и-нереходе влияет иа ВАХ диода? 1О. Как влияет процесс рекомг>ниацив носителей заряда в р-и-переходе диода иа его ВАХ> 1г. Как свихни козффициент лавинного размиожеивя с козффициеитом ударной нонизацни? 12, Каи зависит пробивное мавряжеиие диодов прв лавинном пробое ог коицеитранин примесей в базе и от ее удельного сопратнвлеиият 13.
Как изменится пробивное напряжение диода цри лавинном и при туннельном пробое с увеличением температуры? ?4. Каковы особенности теплового пробоя в реальиых диодах? 15. Как могут влиять поверхностные состояния иа ВАХ диода? 16. Какие явления надо учитывать ври работе анода иа высоком уровне иижекцин? 17. По каким нричииам в базе диода возникает тлектрическое иоле при высоком уровне иижекции? гз, Как провессы иаиоплеиия и рассасывания иеосиовиых носителей заряда в базе диода. а также барьерная емкость влияют на работу диода при быстром изменении напряжения или тока? 19.
Перечислите и объясните отличия в своиствах и параметрах кремниевых и >ермаиисвых иыпрямительиых диодов. 20. Что такое сопротивление растекания и ках его можно рассчитать> 190 ГЛОВО Биполярные транзисторы $4.1. структуРА и ОснОВные РЮКИМЫ РАБОТЫ Бнаодарный транзнстор (обычно его натмвапп просто транзнсторон) — ото полуареаеданковмб прибор с дауна взанкюдействуюмннн вмарянляммннп ааектрачесзннн нерекоданн н трепп (алн беме) вммэдвнн, уснлнтельнме свойства аотерото обусловлены явлеянянн ннэкекннн н аастракнан ясосаовамк носнтелей заряда Схематическое изображение структуры биполярных транзисторов с выпрямляющимн электрическими переходамн в виде р-и-переходов приведено на рис.
4.!. Взаимодействие между р-и-переходамн будет существовать, если толщина области между переходами (толщина базы) будет много меньше диффузионной длины неосновных носителей заряда. В этом случае носители заряда, инжектнрованные через один из р-п-переходов при его смещении в прямом направлении„могут дойтн до другого перехода, находящегося под обратным напряженнем, н изменить его ток. Таким образом взаимодействие выпрямляющнх электрических переходов биполярного транзистора проявляется в том, что ток одного нз переходов может управлить током другого перехода. Каждый из р-п.переходов транзистора может быть смещен либо в прямом, либо в обратном направлении.
В зависимости от этого различают три режима работы транзистора: 1) режим отсечки — оба р-и-перехода смещены в обратном направлении, при этом через транзистор проходят сравнительно небольшие токи; 2) режим насыщения — оба р-и-перехода смещены в прямом направлении, прн этом через транзистор проходят относительно большие токи; !92 3) активный режим — один из р-и-переходов смещен в прямом направлении, а другой — в обратном направлении. В режиме отсечки и режиме насыщения управление транзистором почти отсутствует.
В активном режиме такое управление осуществляется наиболее эффективно, причем транзистор может выполнять функции активного элемента электрической схемы (усиление, генерирование, переключение и т. п.). Область транзистора, располо- р и р женную между р-п-переходамн, называют базой. Примыкающие к базе области чаще всего делают неодинаковымн. Одну нз областей изготовляют так, чтобы из нее наиболее и) эффективно происходила ннжекцня носителей в базу, а другую — так, чтобы соответствующий р-и-переход и р и наилучшим образом осуществлял экстракцию носителей из базы. Область транзистора, основным назначением которой является инжекция носителей в базу, называют 52 эмиттером, соответствующий р-п-пе.
реход — эмиттерным. Область транзистора, основным рнс 4 к Окенатнчсское нэо- браженке структур бнполарназначеннем которой является эк- ных транэнстороз: СТрахция НОСИТЕЛЕЙ ИЗ баЗЫ, НИЗЫ к — р-к-р-така; и — л-р-к-тккк вают коллектором, соответствующий р-и-переход — коллекторньлм. 5 5 Если на эмиттерном переходе напряжение прямое, а на коллектор- 5; 5, 4, 5 иом — обратное, то включение тран- г зистора считают нормальным, прн противоположной полярности напряжений -- инверсным. Ркс.
44Ь Одна нэ структур ре. Часть базы, находящуюся ме2кду алкното транзистора: ЭМИТТЕРОМ И КОЛЛЕКТОРОМ ЧЕРез э — эмктткр, 2 — коллектоР; 3— КОтаруЮ ПрОХОдят НОСНтЕЛН Заряда к роа к Зароков оеккстк; 4- в активном режиме работы транзистара, называют активной частью (рис. 4.2). Часть базы, расположенную между эмиттером и выводом базы, называют пассивной, а ту часть, которая лежит за выводом базы, — периферической. Основные характеристики транзистора определяются в первую очередь процессами, происходящими в базе.
В зависимости от распределения примесей в базе может существовать илн отсутствовать электрическое поле. Если при отсутствии тока в базе существует электрическое поле, которое способствует движению неосновных носителей заряда от эмнттера к коллектору, то тран- 193 знстор называют дрейфовым, если же поле в базе отсутствует— бездрейфовым. Значение напряженностн электрического поля в базе транзнстора прн отсутствии токов может быть определено нз выраження для тока основных носнтелей. Например, для базы с электропроводностью и-тяпа Л„= впноп»Е + рР„йгаб п о = О; (4.1) отсюда ЫТ Кгаб н,» Е= —— л.» (4.2) Если учесть, что концентрацня основных носителей заряда практически равно концентрации примесей, то для полупроводника и-тяпа получим д Кгк для полупроводника р-тяпа 9 Дгк Таким образом, возннкновенне электрического поля связано с наличием градиента концентрацнн примесей.
Физически это объясняется тем, что градиент концентрации основных носителей заряда должен вызывать нх перераспределение. Прв этом нз области с большей концентрацией основные носителя уходят, оставляя частично нескомпенснрованные заряды ионов примеси, а в области с малой концентрацней примесей основные носителя накапливаются.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
