Тепловой пробой
Тепловой пробой — это необратимый вид пробоя p-n-перехода, являющийся следствием увеличения обратного напряжения.
При электрическом пробое ток возрастает и, достигая определенного значения, может начать необратимый процесс разрушения p-n-перехода. Поэтому одним из важнейших параметров полупроводникового прибора является максимально допустимое обратное напряжение (пробивное напряжение), при котором сохраняется основное свойство полупроводника — односторонняя проводимость. Превышение напряжением величины пробивной проводимости может привести к выходу из строя полупроводникового прибора [1].
Свойства пробивного напряжения теплового пробоя
- рост температуры окружающей среды и ухудшение условий теплоотвода уменьшает пробивное напряжение проводника
- уменьшение обратного тока увеличивает пробивное напряжение
Механизм возникновения теплового пробоя
При увеличении температуры транзистора происходит возрастание коллекторного тока, вызывающее возрастание тепловой мощности, рассеиваемой в транзисторе, и его температуры.[2]
В транзисторах обратный ток р-n перехода сильно зависит от температуры:
здесь: - обратный ток p-n перехода при температуре , - обратный ток p-n перехода при температуре , - величина, для германиевого р-n перехода примерно равная ,
Рассеиваемая на p-n переходе тепловая мощность :
здесь - обратное напряжение, приложенное к p-n переходу.
Отводимая от перехода тепловая мощность пропорциональна разности температур перехода и корпуса прибора :
Условием теплового пробоя является неравенство:
или
Примечания
- Акимова Г. Н. Электронная техника. — М.: Маршрут, 2003. — С. 27. — 290 с. — ISBN ББК 39.2111-08.
- Аксенов, 1971, с. 22-27.
Литература
- Аксенов А. И., Глушкова Д. Н., Иванов В. И. Отвод тепла в полупроводниковых приборах. — М.: Энергия, 1971. — 176 с.