Тепловой пробой.В основе теплового пробоя лежит саморазогрев p-n -перехода при протекании обратного тока. С ростом температуры обратный ток резко возрастает и увеличивается мощность, рассеиваемая в p-n -переходе, что приводит к дальнейшему повышению температуры и дальнейшему росту тока и в конечном итоге к плавлению полупроводника и выходу прибора из строя. Тепловой пробой, как правило, необратим в отличие от электрического пробоя. Мощность, подводимая к p-n -переходу, равна P подв =U обр I обр, отводимая мощность определяется теплопроводностью:
где T п – температура перехода, T 0– температураповерхности кристалла, RT – тепловое сопротивление (К/Вт). С повышением напряжения растет как подводимая, так и отводимая мощность, до достижения напряжения теплового пробоя UT P отв = P подв. При превышении UT выделяющееся тепло не успевает отводиться от p-n -перехода, и температура начинает неограниченно возрастать, ток при этом растет, а напряжение падает. Таким образом, ВАХ при тепловом пробое имеет участок с отрицательным дифференциальным сопротивлением.
|
,
На рис.2.7 показан вид обратной ветви ВАХ при электрическом (кривая 1) и при тепловом пробое (кривая 2). Напряжение UT зависит от D W, I обр и RT. Германиевые p-n -переходы с малой шириной запрещенной зоны D W и с большим тепловым током склонны к тепловому пробою. В кремниевых p-n -переходах U л, U ту н <UТ и тепловой пробой самостоятельно возникнуть, как правило, не может. Он может произойти только после электрического пробоя, если ток превысит допустимое значение.
