Исследование физических процессов в Р-П-Р-П структурах при комбинированных импульсных воздействиях

• Автор: Паламарчук, А.И.
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 184 c. : ил

С ОДЕРЖАНИЕ

В в е д е н и е

Основные обозначения

ГЛАВА I. ФИЗИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ Р-П-Р-П СТРУКТУР, ВЫКЛК>-ЧАЕМЫХ ТОКОМ УПРАВЛЕНИЯ (ОБЗОР)

1.1. Общие сведения о р-п-р-п структурах

1.1.1. Предпосылки к исследованию многослойных тиристорных структур

1.1.2. Устройство и принцип работы р-п-р-п структур

1.2. Статическая вольт-амперная характеристика р-п-р-п структуры

1.2.1. Участок вольт-амперной характеристики структуры в блокирующем состоянии и условие переключения.

1.2.2. Включенное состояние структуры

1.3. Переходный процесс включения р-п-р-п структуры
1.3.1. Физическая картина процесса. 1.3.2. Нестационарное условие переключения р-п-р-п структуры.
1.3.3. Нарастание тока и установление стационарного состояния
1.4. Выключение р-п-р-п структур
1.4.1. Основные способы и механизмы. 1.4.2. Выключение р-п-р-п структур по аноду. 1.4.3. Выключение р-п-р-п структур импульсом тока управления. 1.4.4. Процесс сжатия токопроводящей области при выключении структур с большой рабочей площадью
1.5. Общая постановка задачи исследования
Глава II. ПЕРЕХОДНЫЙ ПРОЦЕСС ВЫКЛЮЧЕНИЯ Р-П-Р-П СТРУКТУРЫ ТОКОМ УПРАВЛЕНИЯ. ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ВНУТРЕННИХ ПОЛЕЙ РАЗЛИЧНОЙ ПРИРОДЫ
2.1. Введение
2.2. Выключение р-п-р-п структуры током управления р-базы
при высоком уровне инкекции в п-базе
2.3. Влияние встроенных электрических полей на переходный процесс выключения р-п-р-п структуры током управления

2.4. Исследование р-п-р-п структур, выключаемых током управления, с переменной концентрацией примеси в широкой базе
2.5. Влияние слоя с переменной концентрацией примеси в широкой базе на коэффициент выключения запираемых р-п-р-п структур
2.6. Обсуждение результатов
Глава III. ПЕРЕХОДНЫЙ ПРОЦЕСС ВЫКЛЮЧЕНИЯ Р-П-Р-П СТРУКТУР.
КШВШИРОВАННЫЙ ВАРИАНТ
3.1. Введение
3.2. Эксперименты по комбинированному выключению и их качественная интерпретация
3.2.1. Эксперименты по комбинированному выключению (73)
3.2.2. Качественная интерпретация процесса комбинированного выключения тиристоров (76)
3.3. К вопросу о корректности определения времени выключения при комбинированном воздействии
3.4. Простая предельная модель механизма выведения электронов из п-базы
3.4.1. (81). 3.4.2. Недостатки предельной модели (82)
3.5. Условие выключения структуры
3.5.1. (83). 3.5.2. (88)
3.6. Переходный процесс выключения комбинированного выключения р-п-р-п структуры (детальный анализ)
3.6.1. Постановка задачи (90). 3.6.2. Стационарные распределения носителей заряда (94). 3.6.3. Этапы переходного процесса выключения (95). 3.6.4. Обсуждение результатов (102)
3.7. Обсуждение результатов Ш главы
Глава IV. КОНВЕКТИВНЫЕ ПРОЦЕССЫ НА ГРАНИЦЕ "ПЛАЗМ. - ОПЗ” В ЗАПИРАЕМ СМ И КШВШРОВАННО-ВЫКЛЮЧАЕМОМ ТИРИСТОРЕ
4.1. Введение
4.2. Восстановление прямой блокирующей способности р-п-р-п структуры с остаточной плазмой в слаболегированной области

4.2.1. Конвективные процессы в высоковольтных р-п переходах на границе "плазма - ОПЗ" в условиях нестационарного обратного смещения (III). 4.2.2. Условие переключения р-п-р-п структуры (115)
4.3. Обсуждение результатов
4.4. Оценка времени выключения для комбинированно-выклю-чаемого тиристора
4.5. Основные результаты по исследованию конвективных процессов
Глава V. НЕКОТОРЫЕ НЕОДНОМЕРНЫЕ ПРОЦЕССЫ ПЕРЕНОСА В Р-П-Р-П СТРУКТУРАХ
5.1. Введение
5.2. Влияние магнитного поля на статические и динамические характеристики р-п-р-п структур
5.2.1. (128). 5.2.2. Обсуждение результатов (129)
5.3. Исследование скорости распространения включенного состояния в запираемых р-п-р-п структурах
5.4. Неодномерные процессы при комбинированном выключении р-п-р-п структур большой площади
5.4.1. Введение (143). 5.4.2. Физика неодномерных процессов в цилиндрической ячейке р-п-р-п структуры (146)
5.4.3. Условие выключения неодномерной структуры (150)
5.4.4. Вычисление эффективности двухмерных распределений остаточного заряда (152). 5.4.5. Обсуждение результатов (155)
5.5. Обсуждение результатов по исследованию неодномерных
эффектов
3 а к л юч е н и е
Приложение
Литература

чальными условиями методом преобразования Лапласа показывает, что концентрации неосновных носителей в базах структуры на коллекторном переходе изменяются со временем следующим образом:
Ъ(0, & = -/?,о + Ъ, € (2-26)
где /&я определяется из уравнения
6с ^ Щ) ■+ 4 /(*, <*,) = О;
о/(- ={(~/)СГ'( +*
■ ~~ {/ і-ря 4Ї
я<о , о Длительность первого этапа можно получить из выражения (2-26), приравнивая нулю его левую часть:
Тх = £ е, . (2-28)
При £,==£ = а (2-28) превращается в выражение (19), полученное в работе / Ы] для длительности первого этапа процесса выключения при отсутствии полей в базах структуры.
Анализ выражения (2-28) показывает, что структура будет выключаться, если выполняется условие:
Уст /г?, вг)
(2-29)
Численный анализ этого условия и аналогичного (20) из работы [51/ для случая отсутствия полей в базах показывает, что наличие полей приводит к снижению эффективности выключения структуры, т.е. для одного и того же анодного тока требуется больший ток управления.