Типы полупроводниковых приборов. Тиристоры

Тиристоры - четырехслойный полупроводниковый прибор, обладающий двумя устойчивыми состояниями: состояние низкой проводимости –тиристор закрыт, и состояние высокой проводимости – Т открыт. Переход Т из замкнутого состояния в открытое в электрической цепи осуществляется внешним воздействием на прибор(это может быть напряжение (ток) или свет).

Типы тиристоров.

В (а) переход из закрытого в открытое связано с тем, что напряжение между А и М достигает некоторой граничной величины, являющейся параметром прибора. В Т управление состоянием прибора- по цепи третьего управляющего электрода(У Э).По цепи У Э могут выполняться либо одна, либо две операции изменения состояния в однооперационных Т.(б)- только отпирания Т (подается положительно относительно катода импульс напряжения) Запирание (а) и (б)- по цепи анода изменением полярности напряжения А – К.

(в)- в цепи У Э как отпирание, так и запирание прибора. Для запирания – на УЭ отрицательный импульс.

Принцип действия тиристора.

Т- четырехслойного полупроводника структуры типа p-n-p-n с тремя p-n переходами , в которой основной материал – кремний четырехслойная структура обычно создается по диффузионной технологии.

P1-слой выполняет функцию «А»

n2- слой катода. Управляющий электрод связан с P2-слоем структур.

В-н характеристика

Вольтамперная характеристика тиристора

Обратная ветвь ВАХ снимается при Iy=0 Обратному напряжению Т( Е<0, Uак>0) соответствует подключению внешнего напряжения отрицательным полюсом к «А» и положительным к «К».

Полярность показана без ( ). Приложенное обратное напряжение к «Т» вызывает смещение среднего перехода П2 в прямом направлении, а двух крайних переходов П1 и П3 – в обратном. Переход П2 открыт и падение напряжения на нем мало. Поэтому можно предположить, что обратное напряжение Uб распределяется главным образом по переходам П1 и П3. Однако в процессе изготовления «Т» концентрация примесей в «P2» и «n2» - слоях обеспечивается достаточно высокий по сравнению с концентрацией «P1» и «n1» и переход П3 получается узким.

С приложением обратного напряжения переход П3 вступает в режим электрического пробоя при напряжении << Uб.

Способность «Т» выдерживать Uобр возлагается на p-n переход П1.

При приложении к «Т» напряжения в прямом направлении( Е>0, Uак>0). Полярность показана в ( ).

Крайние переходы П1, П3 смещаются в прямом направлении, а средний переход П2 – в обратном, т. е. напряжение приложено практически к П2.

При Iy=0 (справедлив и для тиристора).

При анализе пользуются транзисторной аналогией.

(p-n-p, и n-p-n)

Переход Т из закрытого в открытый режим ( участок в-2); участок (2–д) – открытое состояние Т.