Зи - Физика полупроводниковых приборов том 1 (989591), страница 40
Текст из файла (страница 40)
а — разрез структуры; б — использование обратносмептеиной сетки для отклонении катодного тока; в — зквипотенциальные линии в обедненной области. 4.7. ПОЛЕВЫЕ ТИРИСТОРЫ Полевыми тиристорами называют переключатели мощностями состоящие из р — д~ — и-диода с управляющим электродом в виде сетки 1471 (рис. 42, а). Конструкция сетки аналогична той, что используется в мощных полевых транзисторах [481.
Тиристоры 253 Ь ~'Ак Р= ~Уск (71) На рис. 44 приведена зависимость напряжения включения от смещения на сетке и от глубины залегания сетки тиристора, изготовленного на кремниевой подложке, легированной фосфором с сопротивлением 100 Ом см. При заданном смещении на сетке напряжение включения возрастает с увеличением глубины сетки. Коэффициент усиления запирания (рис. 44, б) экспоненциально растет с глубиной сетки. Обнаружено, что напряжение выключения уменьшается в 2 — 4 раза при увеличении глубины сетки в пределах 16 — 36 мкм.
Полевой тиристор может быть использован в схемах для быстрого включения и выключения обычных тиристоров, так как сам включается при снижении сеточного смещения и выключается при удалении неосновных носителей из базы без нарушения регенеративного процесса. Поскольку регенеративный процесс отсутствует, приборы устойчивы по отношению к эффекту НЧЖ и могут функционировать при более высоких температурах, чем обычные тиристоры. Если анодный и катодный переходы смещены в прямом направлении и сеточная цепь открыта, электроны н дырки инжектируются в область ~'-базы, снижают ее сопротивление, и в результате напряжение на приборе оказывается низким, Это состояние называется открытым.
Если на сетку по отношению к катоду подано обратное напряжение, ток, текущий от анода к катоду, будет отводиться к сетке, которая в данном случае выступает как эффективный коллектор дырок (рис. 42, б). При достаточно больших напряжениях на сетке ее обедненная область достигает катодного контакта и возникает потенциальный барьер, показанный иа рис, 42, в, где изображены эквипотенциальные линии в обедненной области.
Потенциал вблизи анода положителен. По мере приближения к катоду он принимает нулевое значение, становится отрицательным, а затем вновь равен нулю у заземленного катода. Таким образом, существует потенциальная яма, представляющая барьер для электронов и препятствующая их инжекции из катода. В отсутствие источника электронов дырки также не могут инжектироваться анодом, и, следовательно, прибор оказывается в закрытом состоянии. Вольт-амперная характеристика полевого тиристора приведена на рис. 43 [47, 491.
В открытом состоянии типичное прямое напряжение на приборе составляет 1 В. В закрытом состоянии максимальное напряжение между анодом и катодом (напряжение включения У~к) возрастает с увеличением отрицательного смещения на сетке Уск. Коэффициент усиления запирания по определению равен 7!7-Ф рб 7 Рис. 43. Характеристики полевого тиристора в открытом и закрытом состояниях )47). Ъ ~~ )рг багеиуеиие на сетке, д Гч 'Ясна сетки 4, аткаг а б Рис, 44.
Характеристики полевого тиристора в режиме прямого запирания !50). и — зависимость напряжения включения от смеиГения; б — зависимость усиления запи- рания от глубины сетки. ЛИТЕРАТУРА 1, БЬосЫеу %. Е1ес1гоп1са апг) Но1еа ш 5епн)сопбпс1огз, )). Чап Ь)оз1гапг), РПпсе1оп, Ь). 3„1950, р. 112.
2, ЕЬегз 3. Ю. Гонг-Теггп1па! р — и — р — п Тгапз!з!ога, Ргас. !ЙЕ, 40, !361 (1952). 3. Мо11,). 1., ТапепЬашп М., гао1деу 3. М„Но1опуа)г Ь). р — и — р — и Тгапз)а1ог Ьяг!1сЬеа, Ргос. ИЕ, 44, 1!74 (!956). 4. ТЬуг!з1ог 1гАТА Воо)г, РАТА 1пс„Р1пе Вгоо)г, Ь). 3., 1979. 5. гаев!гу Р, Е., бп)кяг)е1ег Г. %., Но1опуа)г Ь). Н., Уоп Еаз1готн Е, Е. Зегп)- сопйпс)ог Сой1го!)ед Кес(!!!ега, РгепИсе-На!1, Епфеугоог) С)1!!з, Ь),,)., 1964. Тарььсльоры б. ВИсЬег А.
ТЬуг!з!ог РЬуз!сз, 5рг!пцег, И. Ъ., !976. 7. бЬапдЫ 5, К. Бет!сопдис1ог Рожг Оеч!сез, %Иеу, Ь!. У., !977. 8. Бее $. М., б!ЬЬопз б. Ача(апсЬе ВгеаИочтп ЧоИадез о1 АЬгир1 апг! 11- пеаг)у бгайео р — и Липс(!опз 1п бе, Я, баАя, апб баР, Арр!. РЬуь. (.е11., 8, 111 (1966). 9. Нег1е1 А. ТЬе Мах(тит В!ос!г!пд СараЫИ(у о( 5И!соп ТЬуг(я(огя, 5о!1т! 51а1е Е!ес1топ,, 8, 655 (1965). 10. Ярес!а1 1язие оп Н!8Ь-Рожег Бет!сопг!ис(ог Реч(сез, !ЕЕЕ Ттапь.
Е!ес1пт Реи1сеь, ЕР-23 (1976). 11, Нааз Е. чч., 5сЬпо!!ег М. 5. РЬозрЬогия Рор(пд о1 Я11соп Ьу Меапя о1 Хеи(- гоп 1ггаг(!а1!оп, !ЕЕЕ Ттапз. Е!сс1топ Рее!сеь, Е0-23, 803 (1976). 12. Согпи )., БсЬчеИзег 5., КиЬп О. РоиЫе РозИ!че ВечеИпд; А Вебег Езде Соп1оиг 1ог Н!аЬ УоИаде Реч1сея, 1ЕЕЕ Ттаиь. Е!сс1топ Пеглсез, ЕД-21, !81 (1974). 13. Рач!я К. 1., беп(гу Г. Е.
Соп(го! о1 Е!ес(пс Г!еЫ а1 йе Яиг(асе о1 р — п ЗипсИопя, !ЕЕЕ Тталь. Е!ес1топ Пеи!сея, Е0-11, 313 (1964). !4. Аг)!ег М. 5., Тегпр!е Ч. А. К. А бепега! Мейод 1ог Ргейс(!пд йе Ача1апсЬе ВгеаЬ$оип ЧоИаде о1 Ь!еда11че Вече!!ед Реч!сея, !ЕЕЕ Тталз. Е1ес1 топ Рассея, ЕР-23, 956 (1976). 15. беп1гу Г. Е.
Тигп-оп СП1еПоп 1ог р — и — р — п Реч!сея, !ЕЕЕ Тталя. Е1ес1 топ Рео1ссь, Е0-11, 74 (1964). 16. Уапц Е. Я„Чои!дат!я Ь!. С. Оп йе Чаг!а(!оп о1 5таИ-5!дпа! А!рЬая о1 а р — и — р — п Реч!се чч ИЬ Сиггеп(, 5о!1г( 51а1е Е!ее!топ, 10, 641 (1967).
17. А6!ег М. Б. Ассига1е С1аси!аИоп о! 1Ье Гогжагд Огор ап8 Росчег Р!яя!ра!!оп !и ТЬуг!з(огз, !ЕЕЕ Ттапь. Е(ес1топ Рее!сеь, Е0-25, !6 (1978). 18, Кгаиззе ), Аиаег КесотЫпа11оп 1п Гогъагд В!азес$5И!соп Кес1И!егз ап6 ТЬуг!я!огз, 5о11г1 51аге Е1ес1топ., 17, 427 (1974). 19а. 5сЛгоеп %. Н. СЬагас!ег!з(!ся о( а Н!аЬ-Сиггеп1, Н!8Ь-ЧоИаде 5Ьос!с!еу 0!оде, !ЕЕЕ Тталь. Е!ес1топ Речкеь, ЕР-17, 694 (19?О).
!9Ь. СЬи С. К., ЛоЬпьоп ). Е., Вгежя(ег 3. В. !200ч' апд 5000 А РеаЬ Кечегзе В!ос!г!пд Р!оде ТЬуг)я(ог, !ри.,!. Арр!. Рпуь., 16, 5ирр1., 16-1, 537 (!977), 20. б!ЬЬопз !. Г. бгарЫса1 Апа!уя!я о! йе 1 — ч' СЬагас1еыяИсз о1 бепегаИгед р — и — р — и Реч!сея, Ртос. !ЕЕЕ, 55, 1366 (!96?). 21. б!ЬЬопя Я. Г. А СгИ1г!ие о1 йе ТЬеогу о1 р — и — р — и Реч!сея, 1ЕЕЕ Ттапь. Е!ес1 топ Рес1ссь, Е0-11, 406 (1964). 22. Уапд Е.
5. Тигп-оН СЬагас1ег!я1!сз о1 р — и — р — и Реч!сез, 5о!!с( 51а1е Е!сс(топ, 10, 927 (!967). 23. 5ип8геяЬ Т. 5. Кечегзе Тгапз!еп1 !и р — п — р — п Тг)одея, 1ЕЕЕ Тталь, Е!ес1 топ Рсе(сеь, Е0-14, 400 (1967), 24. ВаИаа В. 3„5ип Е. СотраПяоп о1 бо!д, Р!а1!пит, апд Е!ес1гоп !ггайабоп 1ог Соп1гоП!пд 1.!(е1!те !и Рожег Кес(!1!егз, !ЕЕЕ Ттапь.
Е1сс1топ Реч(ссь, Е0-24, 685 (1977). 25. РиЬесЬ 1., Каяя!пд К, бо!д ая ап ОрИпнип КесотЫпа1!оп Сеп1ег !ог Ро~чег КесИИегя апд ТЬуг!я!огз, 5оЫ 51а(с Е1ес(топ., 20, 1033 (197?), 26. ВаИда В, Л,, КПяЬпа 5. ОрИпиха1!оп о1 КесогпЫпаИоп ).ече!з апг) ТЬе(г Сар(иге Сгояя 5есИоп !п Роччег КесИИегз апс( ТЬугуя!огя, 5о!!с( 51а(с Е1ес1тап., 20, 225 (!977). 27. БсЫеде! Е. 5.
А Тесаки!цие 1ог Ор(!гп!я!пд йе Рея!дп о1 Роччег 5ет!сопдис1ог Реч!сея, !ЕЕЕ Тталз. Е(ес1топ Рее!сеь, ЕР-23, 925 (1976). 28. 5!пт!хи !., О!га Н., Гипа!гачча 5., бато Н., 1!да Т., Качча!гат! А. Н18ЬЧоИаде Н!дЬ-Ро~чег ба(е-Аяя!з(ед Тигп-ОИ ТЬуг!я!ог 1ог Н!8Ь-Ггециепсу 1)яе, !ЕЕЕ Ттаия. Е(ес1топ 0ео!сеь, Е0-23, 883 (!976).
29. 5сЫеде! Е. ба1е АзяИес$ Тигп.ОП ТЬуля1огз, !ЕЕЕ Ттапь, Е1ес1топ Рео1сея, Е0-23, 888 (!976). 30. Мипог- г'адие А,, !.е!игсг! Р. Ор(!тит Рея!дп о! ТЬуг!я(ог ба(е-ЕтИ(ег беоте(гу, 1ЕЕЕ Тталь, Е1ес1топ Рео1сеь, Е0-23, 917 (1976). Глава 4 31. 51оггп Н. Г.. С!а)г Л. 6, 51, Ап 1пчо!ц1е 6а1е-Егп!11ег СопПдцга11оп 1ог ТЬуг!в1огв, !ЕЕЕ Тгапз. Е!ее!гоп Оео!сез, Е0-21, 520 (1974). 32. 6еп1гу Г.
Е., Моузоп д. ТЬе Атр!Иу!пд 6а1е ТЬуНв1ог, Рарег Ыо, 19.1, 1ЕЕЕ Мее1, Рго!. 6гоцр Е!ес1гоп Реч)сез, %аьЫпфоп, О. С., 1968. 33. КоЬег1в Г. М., %ПЫпзоп Е. 1.. 6. ТЬе Ке1аПче Меп1з о! ТЬугув1огв апд Роьчег Тгапь!в1огв 1ог Гав( Рошег-Бпи1сЫпд АррКса1юп, 1п1. !. Е1ес1гоп„ ЗЗ, 319 (1972).
34. Колесова К. А„ТцИ В. К. А Н12Ь-Чо11аде Н)дЬ.Тегпрега1цге Кечегве Сопдцс11пд ТЬуПз1ог, !ЕЕЕ Тгапв. Е1ес1гоп Оео?сеь, Е0-17, 667 (1970). 35. 6ег1асЬ %. Ь18Ы АсИча1ед Ро~чег ТЬуг!в1огь, 7лв1. Рбув. Сап!, Лег„32, 111 (!977), 36. %о1!еу Е. О. 6а1е Тцгп-ОИ 1п р — и — р — п Реч!сев, !ЕЕЕ Тгалв. Е1ес1 гоп Реп!сев, Е0-13, 590 (1966). 37. 6еп1гу Г. Е., Ясасе К.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
