Пробой (полупроводников)

Пробой (полупроводников) 221 Проволочный анод 212 Проницания коэффициент 156 [c.494]

Ш. т. сопровождает пробой Полупроводников и диэлектриков. При очень больших плотностях тока в шнуре джоулев нагрев в нём приводит к разрушению материала. [c.467]

Для создания инверсии в полупроводниках используют четыре типа возбуждения инжекцию носителей заряда, электронную накачку, ударную ионизацию (лавинный пробой) и оптическую накачку. Наибольшую эффективность имеют два первых типа накачки, которые и получили самое широкое распространение. [c.946]

Поверхностный пробой. Заряд, локализующийся на поверхности полупроводника в месте выхода р — л-нерехода, может вызывать сильное изменение напряженности поля в переходе и его ширины. В этом случае более вероятным может оказаться поверхностный пробой перехода, что подробно будет рассмотрено в последующих параграфах этой главы. [c.240]

ПРОБОЙ магнитный — туннельный переход электрона, движущегося в металле при наличии магнитного поля, с одной орбиты на другую световой — переход вещества в состояние плазмы в результате сильной ионизации под действием мощного светового излучения электрический — общее название процессов, приводящих к резкому возрастанию электрического тока в среде, исходно не электропроводной) ПРОВОДИМОСТЬ ионная обусловлена движением свободных ионов комплексная определяется отношением действующего значения силы переменного тока в электрической цепи к действующему значению напряжения на ее зажимах магнитная измеряется отношением магнитного потока в каком-либо участке магнитной цепи к магнитодвижущей силе, действующей на этом участке полупроводника [примесная дырочная (/)-типа) обеспечивается движением дырок в направлении, противоположном движению электронов, перебрасываемых из валентной зоны в зону проводимости полупроводника электронная (я-типа) осуществляется электронами, перебрасываемыми с донорных уровней в зону [c.266]

Известно, что в структуре полупроводника с простейшим барьером Шоттки плоской структуры (рис. 2.26, а) наблюдается мягкий пробой , он обусловлен наличием сильного электрического поля напряженностью Е вблизи краев области объемного заряда шириной W , т.е. проявлением так называемого краевого эффекта , приводящего реальные приборы к нестабильной во времени флуктуации основных параметров г , 4 которые в свою очередь вызывают интенсификацию рекомбинационных (генерационных) процессов в местах выхода области объемного заряда [c.168]

Согласно зонной теории твердого тела, если имеется достаточное число электронов для заполнения всех разрешенных энергетических состояний одной или нескольких зон и последняя заполненная зона не соприкасается и не перекрывается со следующей зоной, то при абсолютном нуле совершенный кристалл такого вещества является изолятором. При этом отсутствует перекрытие кривых зависимости плотности состояний от энергии (см. фиг, 2). Энергетический разрыв между самыми высокими занятыми состояниями и самыми низкими незанятыми называется областью запрещенных значений энергии или запрещенной зоной. При этом уровень Ферми проходит посредине запрещенной зоны. Если ширина запрещенной зоны мала, то при повышении температуры электроны из занятой зоны будут переходить на незанятые энергетические состояния следующей зоны. В этом случае приложение разности потенциалов приведет к появлению проводимости, поскольку имеется достаточно большое число незанятых состояний, по которым эти электроны могут свободно двигаться. Такие вещества известны под названием собственных полупроводников. Если ширина запрещенной зоны достаточно велика, то тепловая энергия, необходимая для активации электронов в зону проводимости, может оказаться настолько высокой, что это вызовет смещение и миграцию атомов или даже пробой твердого тела. Такое положение характерно для некоторых изоляторов при обычнЫх температурах. Значение ширины запрещенной зоны для гомологических рядов веществ является мерой прочности связи между атомами в кристалле. [c.262]

Действие сухих выпрямителей основано на выпрямляющем свойстве контактного слоя между металлом и некоторыми полупроводниками. Этот слой, именуемый часто запорным слоем, оказывает различное сопротивление движению электронов в прямом и обратном направлении если падение напряжения в слое для тока в прямом направлении измеряется единицами вольт, то для тока в обратном направлении это падение напряжения измеряется сотнями вольт. В результате прохождения тока через запорный слой температура последнего возрастает. С увеличением температуры выпрямителя сопротивление запорного слоя понижается, что может вызвать пробой слоя действием обратного напряжения. Поэтому для каждого вида сухих выпрямителей существует предельно допустимая температура. Для снижения температуры выпрямителя его охлаждают воздухом или маслом. [c.127]

В диэлектрике (рис. 14, а) запретная зона очень велика. Чтобы электрон мог ее пройти, необходимо сообщить ему значительное количество энергии. При таких условиях происходит непоправимое разрушение кристаллической структуры — пробой изолятора. В полупроводнике (рис. 14, б) запретная зона в несколько раз меньше. Для ее преодоления требуется небольшая затрата энергии (тепловой, электрической, световой и т. п.). В проводниках (рис. 14, в) запретной зоны нет. При обычных энергетических условиях электроны легко переходят из валентной зоны в зону проводимости. Число электронов в этой зоне велико вещество обладает хорошими проводящими свойствами. [c.15]

Конструкция, характеристики и основные параметры полупроводниковых вентилей определяются материалом полупроводника. Практически применяются четыре типа полупроводниковых вентилей медно-закисные, селеновые, германиевые и кремниевые. В силовых передачах используются в основном кремниевые вентили. На локомотивах начинают широко применяться лавинные кремниевые вентили. Они имеют примерно такие же вольт-амперные характеристики, как и у обычных вентилей (см. рис, 127), однако при воздействии на них обратного напряжения, превышающего пробивное напряжение, происходит резкое увеличение обратного тока. Лавинные вентили способны выдерживать без повреждений кратковременные большие обратные напряжения и рассеивают при пробое значительно большую мощность, чем обычные вентили. При применении лавинных вентилей на локомотивах отпадает необходимость в специальных устройствах защиты от перенапряжения и сами вентили могут быть выбраны с меньшим запасом по напряжению. [c.147]

Например, термостойкость р—л-перехода в транзисторе ограничена при высоких температурах собственной проводимостью в кристалле полупроводника, а также явлением кумулятивного разогрева. При появлении собственной проводимости р—л-пере-ходы перестают существовать, и транзистор теряет способность выполнять свои функции. Явление кумулятивного разогрева заключается в следующем при высоких температурах обратный ток /ко перехода становится настолько большим, что внутреннее тепловыделение за счет этого тока еще больше увеличивает температуру, транзистор теряет устойчивость и происходит необратимый пробой р—л-перехода. [c.10]

Электрическая прочность Е р представляет собой напряженность электрического поля, при которой наступает пробой диэлектрика или полупроводника. [c.13]

Таким образом, ток обратного направления система двух полупроводников с различного типа электропроводностями не пропускает. Это свойство полупроводников широко используют в полупроводниковых выпрямителях. При приложении к такой системе двух полупроводников очень большого обратного напряжения в месте их соприкосновения происходит электрический пробой за счет резкого уменьшения сопротивления. Место плотного соприкосновения двух полупроводников с различного типа электропроводностями, называемое р—п-переходом, обладает свойством выпрямления переменного тока. При приложении к этой системе двух полупроводников переменного напряжения р—п-переход будет пропускать ток только одной полуволны напряжения. [c.93]

Предполагается, что электрическое поле не столь велико, чтобы вызвать разрушение электронной структуры, как, например, при пробое в полупроводнике (эффект Зинера) см. книгу Займана [5]. [c.330]

Выпрямители нельзя полностью защитить от перенапряжений при помощи газовых разрядников, даже если их напряжение запирания существенно превышает напряжение срабатывания разрядника. Это обусловливается сравнительно продолжительным временем срабатывания разрядника — порядка нескольких микросекунд, тогда как пробой полупроводников происходит гораздо быстрее-—уже за несколько наносекунд. Для защиты кремниевых диодов от неренапряжений хорошо зарекомендовали себя ограничители напряжения на основе селена и конденсаторы. [c.221]

Туннельный пробой—резкое возрастание силы электрического тока через диэлектрик (полупроводник) благодаря эффекту Зипера. [c.287]

Туннельный пробой. При приложении к р — -переходу достаточно высокого обратного смещения заполненные уровни валентной зоны р-области полупроводника могут расположиться про- Рис. 8.24. Пробой р—п-пере-тив незаполненных уровней зоны про-водпмости -области (рис. 8.25, а). [c.239]

Лавинный пробой. В достаточно широких р — -переходах при высоких обратных напряжениях неосновные носители могут приобретать в поле перехода настолько высокую кинетическую энергию, что оказываются способными вызывать ударную ионизацию полупроводника (см. 7.5). В этом случае происходит лавинное нарастание обратного тока, приводящее к лавинному пробою перехода. В области пробоя нзмененне обратного тока с ростом напряжения является очень крутым (кривая 3, рис. 8.24). Этот эффект используется для стабилизации напряжения. - Диоды, предназначенные для работы в таком режиме, называются стабилитронами. Они изготовляются из кремния, так как кремниевые диоды имеют весьма крутую обратргую ветвь и в широком диапазоне рабочих токов у них не возникает теплового пробоя, приводящего к появ-леш-по на обратной ветви ВАХ участка с отрицательным сопротивлением, как это имеет место у германиевых приборов (кривая /, рис. 8.24). [c.239]

Пробой р- и-перехода. Характеристикой, чувствительной к С0СТСЯН1И0 поверхности полупроводника, является и величина пробивного напряжения. На рис. 8.37, б показан несимметричный р — л-переход с высокоомной р-областью. При отр1щательном заряжении поверхностных состояний у поверхгюсти р-области образуется обогащенный слой, вызывающий уменьшение толщины перехода diioD в приповерхностном слое. При приложении к переходу обратного смещения напряженность поля у поверхности, где переход сужен, окажется выше, чем в объеме полупроводника, вследствие чего более вероятным становится поверхностный пробой. Таким образом, заряжение поверхности может вызывать понижение пробивного напряжения. [c.256]

ПРОБОЙ [вакуумный — возникновение самостоятельного разряда при высокой разности потенциалов между электродами при таком вакууме, при котором свободный пробег электронов намного больше межэлектродного расстояния диэлектрика — резкое умершшение электрического сопротивления диэлектрика, наступающее при достижении определенного значения напряженности приложенного электрического поля лавинный — резкое уменьшение омического сопротивления полупроводника в сильном электрическом поле] [c.266]

Известно [Л. 131], что при наложении постоянного электрического поля высокой напряженности на дисперсии металлов или полупроводников в жидких диэлектриках возникают ориентированные структуры. Под действием электрического поля происходит агрегатирование частиц дисперсий и их организация в структуры, растущие вдоль силовых линий поля. Исследованиями установлено, что при напряженности поля больше критической происходит электрический пробой суспензий, после чего они из диэлектриков превращаются в металлические проводники электрического тока. При этом пробой обусловлен образованием проводящего мостика из частиц проводников или полупроводников. В указанных выше работах в качестве диэлектриков применялись вазелиновое масло, авиационный бензин, бензол, нитробензол, серный эфир и т. д. Исследовались суспензии алюминия, меди, платины, карбида бора, закиси меди. В более поздних работах [Л. 132] исследовалось формирование структур металлонаполненных полимерных композиций в электрическом поле. Образующиеся при этом токо- [c.228]

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРОБОЙ диэлектриков и полупроводников— резкое падение их электрич. сопротивления при достаточно высоком приложенном к образцу напряжении (см. также Пробой электрический). Э. п. отличается от теплового пробоя тем, что на подготовит, стадии пробоя ни разогрев, ни хим. процессы не имеют существенного значения, а также малым временем развития пробоя, слабой зависимостью пробивного напряжения от темп-ры. Э. п. обусловлен ударной ионизацией атомов и молекул электронами. Электрон получает возможность ударной ионизации, если энергия U, передаваемая ему электрич. полем, оказывается больше энергии U, теряемой электроном при рассеянии на фононах, дефектах и примесях кристаллич. рещётки. При этом электрон мо- [c.514]

Помимо разделения Э. т. на переменные токи и постоянные токи, до нек-рой степени условно различают токи проводимости и конвекционные токи. К первым относят Э.т. в проводящих средах, где носители заряда (электроны, ионы, дырки в проводниках и полупроводниках, анионы и катионы в электролитах) перемещаются сами или эстафетно передают один другому импульсы внутри неподвижных макросред, испытывая индивидуальные или коллективные соударения с формирующими эти среды частицами (нейтралами, ионными решётками и т. п.). Для компенсации потерь и обеспечения протекания Э.т. (за исключением Э.т, в сверхпроводниках) необходимо прикладывать сторонние силы—обычно электрич. поле Е. При достаточно малых Е почти всегда справедлива линейная связь между J и Е (Ома закон) для линейных однородных изотропных сред j=aE, ст = onst. В общем случае электропроводность и может зависеть от координат (неоднородные среды), направлений (анизотропные среды), внеш. магн. поля, изменяться со временем (парамет-рич. среды) и т. п. С увеличением напряжённости Е электропроводность любой среды становится нелинейной о=а Е). Напр., под действием поля Е даже в исходно нейтральных (непроводящих) газах может возникать лавинно возрастающая ионизация — пробой (см. Лавина электронная) с прохождением иногда весьма значительных Э.т. В естественных земных условиях разряды в грозовых облаках характеризуются Э.т. до 10 А. Обычно это достигается в гл, стадии молнии, называемой обратным ударом, когда основной лидер заканчивает прокладку проводящего тракта до самой Земли. [c.515]

Резкие изменения — скачки проводимости в зависимости от изменяющейся напряженности электрического поля — могут наблюдаться не только в области фазовых переходов или при электрическом пробое, но и при инжекции электронов и дырок в диэлектрик. Процессы инжекции происходят в сравнительно сильных электрических полях и приводят к различным неравновесным явлениям, наиболее важные из которых обусловлены током, ограниченным пространственным зарядом (ТОПЗ). Избыточные электроны или дырки, введенные в кристалл при инжекции из электродов, позволяют получить важную информацию о концентрации и структуре дефектов в диэлектриках и широкозонных полупроводниках. Миогие структурные дефекты в кристаллах оказываются своеобразными ловушками , которые захватывают инжектированные носители за- [c.46]

Регулятор не регулирует напряжение отсутствует возбуждение генератора, амперметр показывает постоянный разряд. Наиболее типичными причинами данной неисправности являются обрыв цепи электродов силового транзистора ТЗ. обрыв цепи диодов Д2 и ДЗ, нарушение контакта в штепсельном разъеме регулятора или генератора. Менее вероятными причинами являются обрыв цепи элек-ттодов транзистора Т2, пробой переходов транзистора Г/, пробой стабилитрона Д1. При проверке отказавших в работе полупроводников, имеющих оОрывы цепей, их сопротивление равно бесконечности вне зависимости от полярности проверки. [c.59]

К у н и и В. Я., Цикин А. Н., Изучение процессов, происходящих в рутиловой керамике и монокристаллах рутила при длительном воздействии электрического поля, сб. Пробой диэлектриков и полупроводников , Энергия , 1964, стр. 339. [c.180]

К у н и н В. Я., Семушкин Г. Б., Цикин А. Н., Изучение процессов, происходящих в кристаллах КВг под действием электрического поля, сб. Пробой диэлектриков и полупроводников , Энергия , [c.180]

К о й к о в С. H., Цикин А. H., Изменения пробивного напряжения, толщины и веса полимерных пленок при ионизационном старении, Сб. Пробой диэлектриков и полупроводников , Энергия , 1964, стр. 307. [c.182]

Прямой ток во много раз больше обратного. Как было сказано выше, работа полупроводникового выпрямителя оценивается его вольт-ам-перной характеристикой (см. рис. 55). Она показывает, что при малых величинах напряжения (до 2 В) прямой ток, пропускаемый выпрямителем, достигает сравнительно больших значений (больше 2мА). При приложении к выпрямителю обратного напряжения, когда плюс батареи присоединен к -полупроводнику, а минус — к р-полупровод-нику, выпрямитель практически тока не пропускает. Начиная с 100В обратного напряжения, р— -переход станет пропускать очень малые величины обратного тока (микроамперы). Если же обратное напряжение увеличивать, то обратный ток с некоторого момента начнет сильно возрастать и может достигнуть такой величины, при которой произойдет пробой р— -перехода. [c.95]

У таких хоропгих диэлектриков, как слюда, кварц, Э. II. достигает 10 —10 б/с.и в тщательно очищенных и обезгаженных жидких диэлектриках Э. н. также достигает 10 к/с.,и, в газах Э. п. зависит от давления и др. условий н составляет для воздуха прп нормал ,-ных условиях и толщине слоя порядка I с.ч около 30 кс1с.м,-, у полупроводников, как Ое и 81, Э. п. порядка 10 с/см, однако в особых условиях прп очень низких темп-рах, когда пробой вызывается ударной ионизацией примесей, Э. п. нарушается в Ое уже при Е = 5 е/с.и (см. Полупроводники). б М Вул [c.445]

Устройство, состоящее из двух полупроводников различной проводимости, называется полупроводниковым диодом. Первый квадрант вольт-амперной характеристики полупроводникового неуправляемого диода (рнс. 41) характеризует работу диода в прямо.ч направлении при этом приложенное к диоду напрн >кение в прямом направлении 6 р = С , вызывает увеличение прямого тока / р через р —/1-переход. Третий квадрант характеризует работу диода в обратном направлении, когда прн изменении полярности напряжения питания иоо = Ь пт проводимость р — -перехода уменьщается и через него протекает обратный ток / бр. Обратный ток зависит от температуры окружающей среды и приложенного обратного напряжения. При достижении равенства обратного напряжения 11об, напряжению пробоя ищ.ой в р — / -переходе полупроводникового диода происходит увеличение выделяемой мощности. Это приводит к увеличению его температуры и повышению концентрации неосновных носителей, что вызывает резкое увеличение значения обратного тока /о-з и пробой диода. Значение максимального обратного напряжения диода О с.ср а, приведено в паспортных данных на полупроводниковые диоды оно составляет 60 % напряжения пробоя (Урроб при заданной температуре окружающей среды. [c.53]

Напряжение не регулируется, амперметр показывает разряд. Наиболее частыми причинами такой неисправности являются обрыв выводов транзистора Гз, диода Дг, нарушение контакта в штепсельном разъеме регулятора пли генератора. Реже наблюдаются обрывы электродов трап нстора Гг, пробой переходов транзистора Г), пробой стабилитрона Дь При проверке омметром отказавших в работе полупроводников, имеющих обрывы цепей, их сопротивление будет бесконечным при любой полярности подключения прибора. [c.59]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...