- •Часть 2
- •1. Вах полупроводникового диода
- •1.1 Вах идеализированного р-п-перехода
- •1.2 Прямая ветвь вах
- •1.3 Обратная ветвь вах
- •1.4. Пробой p-n перехода
- •1.5 Дифференциальное сопротивление p-n перехода
- •2. Выпрямительные диоды
- •3. Стабилитрон
- •4. Обозначение диодов
- •5. Обозначение транзисторов
- •6. Усилительные свойства транзистора
- •7. Схемы включения транзистора
- •7.1 Схема с об
- •7. 2 Схема с ок
- •7.3. Схема с оэ
- •8. Статические характеристики для схемы с оэ
- •8.1 Входная характеристика
- •8.2 Выходная характеристика
- •9. Системы малосигнальных параметров бт
- •10. Динамические характеристики бт
- •10.1 Выходная динамическая характеристика (для схемы оэ)
- •10.2 Входная динамическая характеристика
- •11 Импульсный режим работы бт (ключевой режим)
- •11.1. Запирание транзистора (режим отсечки)
- •11.2 Режим отпирания (насыщения)
- •11.3 Переходные процессы в схеме ключа
1.4. Пробой p-n перехода
Наступает при превышении обратного напряжения некоторого уровня (напряжения стабилизации)
Uобр > Uo6p max
При этом наступает лавинный, туннельный и тепловой пробои (обратная ветвь ВАХ загибается вниз)
Превышение обратного напряжения величины Uo6p max приводит к резкому
увеличению обратного тока, т.е. происходит резкое уменьшение сопротивления p-n-перехода.
Это явление называется пробоем p-n-перехода, а соответствующее ему напряжение — напряжением пробоя.
Различают электрический и тепловой пробой.
Электрический пробой. При движении через p-n-переход под действием электрического поля неосновные носители заряда приобретают достаточную энергию для ионизации атомов решетки. Пройдя через p-n-переход и двигаясь с большой скоростью внутри полупроводника,
электроны сталкиваются с нейтральными атомами и ионизируют их.
В результате ударной ионизации появляются новые свободные электроны и дырки, которые в свою очередь, разгоняются полем и создают возрастающее количество носителей тока.
Этот процесс носит лавинообразный характер и приводит к значительному увеличению обратного тока при постоянном обратном напряжении (лавинный пробой).
Если переход тонкий, то обратное напряжение на диоде создает напряженность поля достаточную для возникновения туннельного пробоя, когда валентные электроны “вырываются“ из атомов обедненной зоны перехода, при этом ток также резко возрастает.
Лавинный пробой (пробой Аваланчи) обычно развивается в достаточно широких p-n-переходах. Напряжение стабилизации > 5-6В.
В тонких р-n-переходах при большой напряженности электрического поля развивается туннельный пробой (пробой Зенера). Напряжение стабилизации < 5В.
Электрический пробой обратим, первоначальные свойства p-n-перехода полностью восстанавливаются, если отключить источник э.д.с. от диода. Электрический пробой используют в качестве рабочего режима в диодах- стабилитронах.
Если температура p-n-перехода возрастает в результате его нагрева обратным током и недостаточного теплоотвода, то усиливается процесс генерации пар носителей заряда. Это приводит к дальнейшему нагреву р-n-перехода и увеличению обратного тока, что может вызвать разрушение перехода. Такой процесс называется тепловым пробоем. Т.е, что допустимое обратное напряжение на переходе зависит от условий теплоотвода.
Тепловой пробой необратим, поэтому этот режим недопустим при эксплуатации полупроводниковых приборов.