Исследование физических процессов в многослойных полупроводниковых структурах, выключаемых током управления

• Автор: Азарян, Р.Э.
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 204 c. : ил

ВВЕДШИЕ

Глава I. Основы физики процесса выключения тиристора током

управления
1.1. Статические и динамические характеристики запираемого тиристора (одномерное приближение)

1.2. Неодномерные явления при запирании тиристора базовым током управления

1.3. Схемно-конструктивные варианты переключающихся полупроводниковых элементов (устройств),выключаемых действием

тока управления

Выводы по первой главе

Глава II.Теоретическое и экспериментальное исследование статических параметров рпрп структур, выключаемых током управления.

2.1. Анализ зависимости коэффициента запирания тиристора от величины анодного тока

2.2. Исследование физической природы повышенных остаточных

падений напряжения в;|рпрп:,структурах
2.2.1. Феноменологический анализ вольтамперной характеристики рпрп структуры, находящейся во включённом
состоянии
2.2.2. Экспериментальное исследование стационарного распределения потенциала и заряда в рпрп и рппрп
структурах. Обсуждение результатов
Выводы по второй главе
ГлаваШ. Экспериментальное исследование неодномерных, нестационарных процессов в запираемом тиристоре.
3.1. Исследование неодномерного нестационарного распределения заряда в структуре запираемого тиристора методом регистрации рекомбинационного излучения

3.1.1. Определение требований к параметрам экспериментальной установки. Описание установки. Методика измерений
3.1.2. Градуировка установки
3.1.3. Исследование процессов принудительного, нестационарного шнурования тока и разрыва токового шнура в запираемом тиристоре
3.2. Исследование динамики электрического поля в базовых слоях
рпрп структуры при выключении её током управления
3.2.1. Измерительная установка. Методика измерений
3.2.2. Процесс восстановления области пространственного заряда в запираемом тиристоре при низких уровнях концентрации электронно-дырочной плазмы в базовых областях и небольших анодных напряжениях
3.2.3. Динамическое распределение поля в процессе запирания тиристора при высоких уровнях концентрации электроннодырочной плазмы в базовых областях и больших анодных напряжениях
Выводы по третьей главе
плава!У. Тепловые и полевые эффекты при запирании тиристора, как факторы ограничения предельной переключаемой мощности, ^которые вопросы конструирования и применения мощных запираемых тиристоров.
4.1. Тепловой механизм деградации и ограничения переключаемой
мощности
4.1.1. Постановка задачи. Экспериментальные результаты
4.1.2. Теоретический анализ теплофизической модели структуры запираемого тиристора, учитывающий объёмный характер тепловыделения
4.2.Полевой механизм ограничения переключаемой мощности
4.3.Некоторые вопросы конструирования и применения мощных запираемых тиристоров
4.3.1.Исследование запираемых тиристоров с защунтиро-ванным катодным п+р переходом
4.3.2.Исследование процесса запирания многокатодной рпрп-структуры
Приложение I.
4.4.0сновные конструктивные особенности и электрические характеристики рпрп-структур мощных высоковольтных
запираемых тиристоров
Выводы по четвертой главе
ГлаваУ. Комбинированный способ выключения рпрп-структур.
5.1.Исследование физических процессов в рпрп-структуре
при комбинированном ее выключении
5.2.Влияние шунтирования эмиттерного п+р перехода на время выключения рпрп-структур в комбинированном режиме
ПриложениеII
5.3.Конструктивные особенности комбинированно-выключаемых тиристоров ( КВТ ). Электрические характеристики мощных КВТ в номинальном и сверхтоковом импульсном режимах
Выводы по пятой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
- 50 -
кых уравнений
_ _4_ = о , - и/р<х<о > (2.2)
с/х2- 4? ’
0<Х<У/Л; (2.3)
с/лг2
где /? и р - соответственно концентрации неосновных носителей в р1 я /?г -базах, Ь - диффузионная длина дырок в -базе при высоком уровне инжекции, 1иП - диффузионная длина электронов в /V -базе. В рассматриваемом диапазоне токов условия Больцмана, связывающие граничные концентрации неосновных носителей по обе стороны р-п-перехода, записываются для перехода #3 в виде [39,40]«'
П(*/п + о) ^ [рЫл-О)! (2.4)
и для перехода <7/ при низком уровне инжекции в -базе в виде:
Р(-Мр-о)-1/ап(-л/р+6)/д/^ (2.5)
Токи неосновных носителей в областях рг и /?, равны соответственно
= (2.6)
>{-Ь/р+о)
(2.7)
1рЫР) = 1р ,
^ пг
где ^ И - токи несыщения переходов <7/ и $3 • Отсюда
можно записать два граничных условия: первое для перехода ^ [41]