Пробой р — -перехода

Состояние поверхности может оказывать сильное влияние па многие практически- важные характеристики полупроводниковых приборов на величину обратного тока, коэффициенты усиления транзистора, на пробой р — п-перехода, обусловливать нестабильность работы приборов н выход их из строя и т. д. [c.254]

Возникающие повреждения могут быть скрытыми или явными. Так, к явным можно отнести невключение аппарата, заедание подвижной системы аппарата, обрыв шунта, выключение автомата и т. д. К скрытым повреждениям следует отнести перегорание вставки предохранителя излом изолированного провода без нарушения изоляции отсутствие цепи в замкнутых контактах, вызванное малым нажатием или малой площадью соприкосновения пробой р-п переходов полупроводниковых элементов и т. д. [c.4]

Б) При пробе р-п-перехода лампочка горит в обоих положениях. При обрыве р-п-перехода лампочка не горит в обоих положениях [c.353]

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]

Стабилитрон (или опорный диод)— это специальный тип кремниевого диода, рабочий режим которого происходит при пробое р-п-перехода обратным напряжением. Если к стабилитрону подводится небольшое обратное напряжение и постепенно увеличивается, то до определенного значения напряжения он работает как обычный диод (имеет высокое сопротивление и проводит незначительный обратный ток). [c.192]

Пряжении в десятки вольт обратный ток /обр составляет доли миллиампера, т. е. / обр значительно больше ( пр. Чрезмерное увеличение обратного напряжения приводит к резкому увеличению обратного тока и пробою р-п перехода. [c.167]

Пробой р— -перехода имеет место при напряжении, меньшем напряжения объемного пробоя. [c.180]

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]

С дальнейшим повышением второй полуволны переменного напряжения обратный ток /обр начнет медленно возрастать и может достигнуть значений, при которых наступит пробой запорного слоя (р-п-перехода). [c.309]

Протекание импульса обратного тока сопровождается выделением тепла, основная часть которого идет на нагревание р—/г-перехода, а меньшая часть отводится к прилегающим деталям и в окружающее пространство. Если температура перехода превысит критическую, то произойдет тепловой пробой и вентиль выйдет из строя. [c.102]

В основе принципа работы стабилитрона лежит пробой р-п электронно-дырочного перехода, происходящий под действием обратного напряжения (приложенного к переходу). Вольт-ампер-ная характеристика стабилитрона (рис. 93) показывает, что стабилитрон может проводить ток в обоих направлениях (прямом и обратном). Прямая ветвь характеристики стабилитрона обычно является нерабочей, но в ряде случаев может быть использована (например, в цепях температурной компенсации). [c.133]

Электрическая активность дислокаций, как правило, отрицательно сказывается на свойствах полупроводниковых приборов, например, вызывает преждевременный пробой в областях прибора, где дислокация пересекает р — я-переход. Дислокации оказывают существенное влияние и на время жизни свободных носителей. В чистых кристаллах нередко именно они ограничивают времена жизни неравновесных носителей заряда. [c.110]

Особенно опасен лавинный пробой в том случае, когда он происходит не по всей площади р-га-перехода, а в каких-то отдельных ограниченных областях. В связи с несовершенством технологии изготовления в р-га-переходе всегда имеются слабые участки, для которых напряжение пробоя ниже, чем для остальных участков. Через эти участки [c.144]

Поверхностный пробой происходит в местах выхода р-п-перехода на поверхность кремния. Уменьщение вентильной прочности у поверхности вызывается увеличением напряженности поля в области объемного заряда в связи с искажением поля поверхностными зарядами и неудовлетворительными диэлектрическими свойствами у поверхности кремния при попадании на поверхность кремния влаги или загрязнения возможен пробой при весьма низком напряжении. [c.50]

Туннельный пробой имеет место в том случае, когда ширина р-п-перехода очень мала. Электрическое поле 70 [c.70]

Как уже отмечалось, туннельный пробой будет иметь место только в достаточно узких р-/г-переходах с проб 5 в. [c.73]

Увеличение температуры р-л-перехода приводит к возрастанию < кр и, следовательно, к возрастанию t/проб, так как с ростом температуры средняя длина свободного пробега уменьшается. [c.74]

Пробой центрального р-я-перехода происходит в локальных участках сужения области объемного заряда. Поскольку полупроводник в этих участках вследствие ударной ионизации находится в сильно ионизированном состоянии, эти участки были названы микроплазмами. Ток через микроплазму протекает не постоянно, а в виде коротких импульсов с почти постоянной амплитудой, причем длительность и частота следования импульсов зависят от величины приложенного к микроплазме напряжения и тока через нее. [c.82]

Было установлено, что однородный р-п-переход малых размеров ведет себя подобно микроплазме и пробой его может быть описан при помощи той же модели 6 83 [c.83]

Для р-л-перехода с (/проб = 720-ь 770 в имеем б = = 5,3-10 см, с1=, 8 см, У с = 4,35 10 2 ом. Сопротивление толщи кремния Ят при толщине базы / = 2,8см и р11(.х=15 ом-см составляет примерно 1,65-10 ом. [c.84]

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]

Для отечественных полупроводниковых диодов максимальное значение температуры, которую р — п-переходы выдерживают без пробоя длительное время, следующее для германня Ое<100°С для селена 5е 130 С для кремния 51<200 °С. Полупроводниковые диоды из германия имеют иизкое значение допустимой температуры и не выдерживают перегрузок по току. Полупроводниковые диоды из кремния имеют более высокую перегрузочную способность по температуре, чем диоды из селена. Положительным качеством селеновых диодов является их автоматическое восстановление прн случайном перенапряжении, под действием которого происходит пробой р — 1-перехода, а место пробоя восстанавливается. При этом полезная площадь уменьшается, и селеновый диод работает при меньших значе1П1ях прямого тока / р. Существенный недостаток полупроводниковых диодов на основе селена — их старение, т. е. при эксплуатации и даже при хранении увеличивается его внутреннее сопротивление в прямом направлении. Это приводит к укеньшсиию тока диода /,,р при прочих равных условиях. [c.56]

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]

В этом случае возможен прямой туннельный переход электронов из валентной зоны р-области в зону проводимости п-областн, просачивающихся сквозь потенциальный барьер толщиной х и высотой, меняющийся от Eg в точке до О в точке Jta. С увеличением толщина барьера уменьшается (рис. 8.25, б) и напряженность поля Ё в нем растет. Если р — /г-переход достаточно тонок, то уже при сравнительно невысоком Vas поле ё достигает такого значения, при котором начинается интенсивное туннелирование, электронов сквозь, р — / -переход и его пробой. Для германия это происходит при ё X 3 10 В/м, для кремния при й 10 В/м. Такой пробой называется туннельным. Обратная ветвь ВАХ перехода, отвечающая этому типу пробоя, показана иа рис. 8.24 кривой 2. С увеличением толщины р — -перехода вероятность туннельного просачивания электронов уменьшается и более вероятным становится лавинный пробой. [c.239]

Теория поверхностного пробоя была развита Гарреттом и Брат-таном. Из этой теории вытекает, в частности, что при одном и том же заряде на поверхности пробивное напряжение повышается при увеличении диэлектрической проницаемости среды, в которую помещен, р — н-переход. По своему механизму поверхностный пробой может быть как лавинным, так и туннельным. [c.256]

Поверхностный пробой [48-50] возникает в полупроюдниковом р-п-переходе, если напряженность электрического поля превышает некоторую величину пр (рис. 2.14), определяемую шириной области объемного заряда в объеме р-п-перехода. Напряженность электрического поля на поверхности р-п-перехода определяется шириной области объемного заряда Wsp на его поверхности. Критерием степени влияния поверхностных эффектов можно считать отношение напряженности электрического поля Е на поверхности к напряженности электрического поля 3 = Е р при пробеге в объеме [c.158]

Из формулы (2.15) следует, что с уменьшением среднего радиуса R при -> в цилиндрическом барьере Шотгки на внутреннем электроде концентрируются силовые линии электрического поля аналогично р-и-переходу, которые провоцируют поверхностный пробой на краю, и, наоборот, при - напряжение пробоя Ц1роб.цил Цтроб идеаль- [c.174]

От обычных вентилей диоды типа ВКДЛ отличаются тем, что могут работать в условиях кратковременных перенапряжений. Они имеют специальную конструкцию р—п-перехода, обеспечивающую значительное увеличение ширины области объемного заряда в местах выход р — и-шерехода на поверхность, так называемое защитное кольцо. Этим исключается локальный лавинный пробой диода на периферии кремниевой пластины. В центральной же части р — п-перехода вентиля с контролируемым лавинообразованием используют однородный исходный кремний, обеспечивающий равномерное распределение лавинного пробоя по всей площади р — п-перехода. В таких переходах суммарная величина допустимой мощности рассеяния при протекании обратного тока обычно на несколько порядков больше, чем у обычных р — п-переходов с поверхностным пробоем. В вентилях с контролируемым лавинообразованием возникающий при прило- [c.37]

Электрическую прочность находят при переменном, постоянном и импульсном напряжениях. Если определение электрической прочности производится при переменном напряжении частотой 50 Гц или при постоянном напряжении, то при этом оговаривают способ повышения напряжения до наступления пробоя. Электрическую прочность измеряют при плавном или ступенчатом подъеме напряжения способ и скорость подъема указываются в стандарте на материал. При плавном подъеме напряжение следует повышать линейно от нуля таким образом, чтобы пробой наступал через 10—20 с после начала подъема напряжения. Обычно величина и р материала вначале неизвестна поэтому проводят несколько предварительных испытаний и по ним определяют скорость подъема напряжения. Ступенчатый подъем напряжения частотой 50 Гц или постоянного напряжения производят по режимам А или Б. Режим А предусматривает определенную величину напряжения первой ступени 0,5 1,0 2 5 10 20 50 или 100 кВ. Из этих значений выбирают такое, которое равно примерно 40% пробивного напряжения при плавном подъеме. Напряжение на первой ступени подают на образец плавным подъемом. На каждой последующей ступени напряжение повышают на 10% испытательного напряжения на первой ступени, после чего его выдерживают 20 с. Продолжительность перехода с одной ступени на другую должна быть не больше 2 с. Общая продолжительность испытания должна быть не менее 120 с, в противном случае устанавливают более низкое напряжение первой ступени. По режиму Б напряжение на первой ступени должно составлять 50% пробивного напряжения при плавном подъеме. На каждой последующей ступени напряжение повышают на 10% величины, соответствующей первой ступени, я выдерживают 60 с. Продолжительность перехода от одной ступени к другой должна быть не более 10 с. Если пробой происходит при переходе с одной ступени на следующую, то при любом режиме пробивным счита тся напряжение более низкой ступени. [c.532]

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]

Полупроводниковые стабилиза-т о J) ы напряжения (опорные диоды, с т а б и л U т р о н ы). В стабилитронах используется высокая крутизна вольтамперной характеристики р—л-перехода в области U > i/ p (нри зинероиском пробое) для стабилизации напряжения (рис. 1). Стабилитроны делаются из Si. Так как i/цр /(р), то величину стабилизуемого напряжения можно менять в пределах от неск. в до десятков в изменением р исходного Si (от 10 до 1 ом с.и). Эти стабилитроны выгодно отличаются от газовых стабилитронов малыми габаритами, весом и надежностью. [c.123]

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]

Лавинный пробой происходит в результате ударной ионизации атомов кремния несновными носителями в облпсти объемного заряда, что вызывает нарушение ковалентных связей и образование пар электрон — дырка . Процесс возможен лищь при р-п-переходах с большой шириной объемного заряда, в противном случае неосновные носители не смогут приобрести в электрическом поле области объемного заряда достаточную для ионизации энергию. Такие переходы характерны для диодов, изготовленных диффузионным методом на кремнии с большим удельным сопротивлением. Лавинный пробой происходит цри более высокой напряженности электрического поля по сравнению с тепловым. [c.50]

В приведенном рассмотрении процесса пробоя предполагалось, что пробой происходит равномерно по всей площади р-п-перехода. В реальных же переходах этого, как правило, достигнуть не удается. В месте выхода /7-и-перехода на поверхность всегда имеются участки, в которых существенно суже11а область объемного заряда. Это сужение вызывается рядом факторов (напри-.мер, структурными нарушениями, различного рода загрязнениями поверхности и т. п.) и может быть весьма значительным. Естественно, что напряженность ноля в этих участках выше, а нанряжение пробоя нпже, чем у остальной части р-п-иерехода. Поэто.му при пробое /о-п-перехода практически весь ток проходит через эти участки и плотность тока в них достигает очень больших величин (10 а1см -) даже при сравнительно небольших значениях обратного тока. Температура в районе [c.77]

При помощи специальной конструкции р- -перехода можно получить значительное увеличение ширины области объемного заряда в месте выхода р-л-перехода на поверхность. Пробой таких / -я-переходов при обратном напряжении будет происходить в отдельных участках объема, в так называемых микроплазмах, область объемного заряда В которых уже, чем в остальной части /5-л-перехода. Предъявляя специальные требования к кремнию, можно добиться того, что напряжения пробоя отдельных микроплазм будут незначительно отличаться друг от друга и от средней величины напряжения пробоя / - -перехода. В таких переходах при пробое обратный ток проходит через большое количество микроплазм в объеме и суммарная величина допустимой мощности рассеяния при протекании обратного тока обычно на несколько порядков больше, чем у обычных р-я-иереходов с поверхностным пробоем. [c.78]

Рабочим элементом кремниевого стабилитрона является плоскостной кремниевый р-п-переход с так называемой жесткой обратной вольт-амперной характеристикой, у которого до определенного обратного напряжения ток через />, г-переход пренебрежимо мал, а при напряжении пробоя, являющимся напряжением стабилизации, резко возрастает ( /проб = ст). Возрастание тока обусловлено либо туннельным, либо лавинным механизмом нробоя. [c.87]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...