ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Диоды и выпрямители из "Влияние облучения на материалы и элементы электронных схем " Большинство наблюдений, касающихся влияния излучения на транзисторы, применимо к полупроводниковым приборам диодного типа. Попытки сделать четкий качественный анализ влияния излучения на диоды были ограничены отсутствием информации о влиянии излучения на такие параметры, как время жизни носителей, удельное электросопротивление и подвижность носителей в базовой области приборов. Экспериментальные данные по диодам и выпрямителям (исключая туннельные диоды) показывают, что излучение всегда увеличивает прямое сопротивление и уменьшает время переключения этих приборов. Поведение обратных характеристик не всегда подчиняется обычным правилам, но обратный ток в результате облучения обычно увеличивается. [c.293] Такие же относительные различия, связанные со способом нейтронной дозиметрии, появляются в значениях максимальных интегральных потоков, выдерживаемых германиевыми и кремниевыми диодами. Автор полагает, что в настоящее время наиболее разумным подходом к дозиметрии и описанию радиационных нарушений в полупроводниках является использование пороговых детекторов в виде фольг и определение потоков нейтронов с энергиями больше 1 кэв (величина этой энергии примерно равна пороговой энергии смещения атомов нейтронами). Такой подход к дозиметрии уменьшает расхождения в экспериментальных данных по облучению, полученных в различных условиях замедления или экранирования нейтронов. [c.294] Гут [38] провел серию опытов по изучеЙ1ю различных факторов, включая изменение толщины базовой области, определяющих предельно допустимые интегральные потоки нейтронов для кремниевых диодов. Он сравнил подобные по электрическим характеристикам диффузионные и сплавные диоды при низких и высоких значениях прямого тока. Для этих целей был выбран типичный прибор, а именно выпрямитель 1N538 с максимумом обратного напряжения в 200 в. Этот диод служил основой, в нем по желанию модифицировались толщины базы и тип перехода. Полагают, что информация, полученная в этих экспериментах, должна быть применима к аналогичным кремниевым и германиевым выпрямителям. [c.294] Сравнив сплавные и диффузионные диоды, Гут установил, что структура перехода диода, полученная диффузионным способом и облегчающая перенос неосновных носителей, способствует также заметному улучшению радиационной стойкости. [c.295] Представляется вероятным, что оптимальной конфигурацией кремниевых диодов для использования в радиационных полях является диффузионная p-i-и-структура и минимальная толщина базы, совместимая с требованиями максимального обратного напряжения. Кроме того, пороговая доза облучения, влияющая на экспоненциальную область, или область малых токов, прямой характеристики диода, по-видимому, ниже, чем в области больших токов. При очень малых токах (от 0,001 до 0,1 ма) падение прямого напряжения уменьшается, а не увеличивается, как это обычно наблюдается. [c.295] В целях выбора оптимальной конфигурации было специально изготовлено несколько диффузионных диодов с толщиной базы 0,0635 и 0,0127 мм. Из-за стабилизующего влияния лаковых покрытий на характеристики необлученных диодов половина диодов была покрыта лаком. Чтобы выявить влияние таких покрытий на обратные характеристики, другую половину образцов испытывали без покрытия. У образцов, не имеющих покрытия, наблюдалось увеличение предельной дозы облучения для прямых характеристик, что и ожидается при уменьшении толщины базы в диффузионных диодах. Однако результаты для образцов с покрытиями оказались до некоторой степени неожиданными. Эти образцы имели предельно допустимую дозу облучения, примерно в 5 раз большую, чем образцы без покрытия. При этом лак не оказывает, очевидно, какого-либо вредного влияния на обратные характеристики приборов, за исключением устройства с толщиной базы 1,27 мм. По-видимому, при высоких дозах началось разрушение барьерного слоя, что в этой серии экспериментов является первым примером, когда полезное время жизни, оцененное по прямым характеристикам, по-видимому, превысило соответствующее время, полученное из обратных характеристик. [c.295] Значения К в (нейтрон/см ) сек 2 — 10в 2 - 107, 3 - 108. [c.295] Предельно допустимый интегральный ноток нейтронов для обычных диодов и выпрямителей при 300° С лежит в диапазоне от 1,2-10 до 1,8-10 нейтрон 1см (Е 0,48 эв) для прямых характеристик и от 4,2 X X 10 до 1,5-10 нейтрон1см (Е 0,48 эв) для обратных. [c.298] Определяя срок годности полупроводникового прибора, нужно учитывать назначение всей схемы или конкретную функцию данного прибора. Выход из строя прибора обычно вызывается не внезапным, а постепенным изменением его характеристик под действием облучения. За точку разрушения принимается доза облучения, при которой параметры прибора изменяются так, что они выходят за пределы конкретных допусков, определяемых его назначением. В большинстве случаев применение выпрямителей и диодов обш,его назначения возможно при довольно широких допусках на свойства. Опорные элементы Зенера относятся к разряду диодных конструкций, назначение которых в цепи требует очень жестких допусков на изменение опорного напряжения Зенера. [c.298] Семнадцать типов полупроводниковых диодов и выпрямителей были подвергнуты облучению двумя последовательными импульсами излучения реактора TRIGA. В результате сравнения вольт-амперных характеристик до и после облучения были исследованы остаточные изменения, вызванные этим излучением [60]. Облучение привело к ожидаемому увеличению падения прямого напряжения (табл. 6.7), а также прямого и обратного сопротивления образцов. [c.299] Вернуться к основной статье