Русская Википедия:Тепловой пробой

Содержание

Текст

Текст

Текст

Текст

Текст

Текст

Текст

Текст

Текст

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 .

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.Шаблон:Sfn

В транзисторах обратный ток р-n перехода сильно зависит от температуры:

<math>I_{inv T2} = I_{inv T1} \alpha^{T_{2} - T_{1}}</math>

здесь: <math>I_{inv T2}</math> - обратный ток p-n перехода при температуре <math>T_{2}</math>, <math>I_{inv T1}</math> - обратный ток p-n перехода при температуре <math>T_{1}</math>, <math>\alpha</math> - величина, для германиевого р-n перехода примерно равная <math>1,08</math>,

Рассеиваемая на p-n переходе тепловая мощность <math>P_{pn}</math>:

<math>P_{pn} = U_{inv} I_{inv} = U_{inv} I_{inv T1} \alpha^{T_{2} - T_{1}}</math>

здесь <math>U_{inv}</math> - обратное напряжение, приложенное к p-n переходу.

Отводимая от перехода тепловая мощность <math>P_{out}</math> пропорциональна разности температур перехода <math>T_{pn}</math> и корпуса прибора <math>T_{kor}</math>:

<math>P_{out} = \frac{T_{pn}-T_{kor}}{R_{T}}</math>

Условием теплового пробоя является неравенство:

<math>\frac{dP_{pn}}{dT_{pn}} > \frac{dP_{out}}{dT_{pn}}</math>

или

<math>0,077 U_{inv} I_{inv} > \frac{1}{R_{T}}</math>

Литература

• Шаблон:Книга