4.13. пробій транзисторів
На процеси в транзисторі істотно впливає напруга на колекторі. Такий вплив обумовлено наступним. При зміні напруги змінюється товщина області обсяг-ного заряду колекторного переходу і відповідно товщина бази, а при досить великих колекторних напружених починає позначатися лавинне розмноження.
З підвищенням напруги на колекторі товщина бази ста-новится менше, що призводить до збільшення градієнта кон-рації носіїв заряду в базі, до зменшення часу, протягом якого носії знаходяться в базі і, отже, до зменшення ролі рекомбінації в базі. Це веде до зростання коефіцієнтом-тов передачі і "/>.
При досить великій напрузі на колекторному переході область об'ємного заряду колектор-ного переходу може досягти емітерного переходу - відбудеться так зване змикання переходів. При цьому по-потенційний бар'єр емітерного переходу знижується, різко зростає струм емітера, а значить, і струм колектора. Таким чином, сми-кание переходів є однією з причин, що обмежують напруги-ня колектора.
Лавинний пробій транзистора в схемі з ПРО
Другий при-чиною, що обмежує напруга колектора, є лавинне раз-множення. При цьому істотну роль грає режим ланцюга бази. Якщо струм в ланцюзі бази не обмежений, що спостерігається, наприклад, в схемі із загальною базою, то пробій транзісто-рів не відрізняється від пробою напів-провідникового діода. У цьому слу-чаї в колекторному переході виро-зойдет лавинний пробій при про-бивні напрузі.
Пробій транзистора в схемі з ОЕ
Якщо струм бази зафіксовано (напри-заходів, при розімкнутому ланцюзі бази або при включенні в неї доста-точно великого опору), то в транзисторі починає проявлятися зворотний зв'язок. Утворені при лавинному раз-множення пари носіїв заряду розділяються електричним полем колекторного переходу: неосновні для бази носії йдуть в колектор, а основні - в базу. Таким чином, в основі створюється надлишковий заряд основних носіїв і відповідно змінюється її потенціал. Виходять при цьому напруга відкриває емітерний перехід і збільшує струм емітера.
Якщо висновок бази відключений від схеми, тобто ток бази дорівнює нулю, то основні носії заряду, що накопичилися в базі, можуть зник-нуть лише двома шляхами: або піти в емітер, або рекомбинировать з неосновними носіями, інжектованих емітером. Од-нако транзистор роблять так, що ймовірність цих подій досить мала. З емітера в базу проходить набагато більше носіїв, ніж з бази в емітер, і носії, ІНЖЕК-тірованние в базу, майже не рекомбініруя, доходять до колектора. Отже, кожен основний носій, який опинився в базі в результаті ударної іонізующей
ції в колекторному переході, викличе инжекцию з емітера в базу великого числа неосновних носіїв, що і призведе до істотного зростання струму колектора.
Пробивна напруга колектор-емітер при = "/> = 0.
Звідси можна зробити наступні практичні висновки:
1) необхідно мати на увазі можливість пробою тран-зістора, включеного за схемою з загальним емітером, при значи-тельно менших напругах, ніж пробивна напруга кол-лекторного переходу, якщо в ланцюг бази включено щодо великий опір. Ці процеси будуть оборотними, якщо струм колектора обмежений параметрами зовнішнього схеми (наприклад, опором навантаження). В іншому випадку потужність, що виділяється в колекторному перехо
де, може перевищити допустиме значення, тоді станеться незворотний тепловий пробій транзистора;
2) при включенні транзистора в схему, що знаходиться під напругою (наприклад, при вимірюванні параметрів транзісто-рів), спочатку необхідно приєднати висновок бази, а потім ви-води емітера і колектора, щоб не виникло умова нулі-вого струму бази
Під вторинним пробоєм розуміють явле-ня, пов'язані з розігрівом колекторного переходу і приводячи-щие до різкого збільшення колекторного струму при одновремен-ном зменшенні колекторного напруги. При вторинному пробої транзистора, як і при тепловому пробої діода, відбувається шнурування струму, що проходить через колекторний перехід. Шнурування струму пов'язано з наявністю різного роду дефек-тов на поверхні і в об'ємі транзисторної структури, які можуть призводити до локального збільшення щільності струму через колекторний перехід.
Локальне збільшення щільності струму призводить до локального розігріву ділянки колекторного переходу і може викликати його розплавлення. В цьому випадку розплав напівпровідника колекторної області проникає в базу і досягає емітерний області. Емітерна і колекторна області з'єднуються перемичкою такого ж типу провідності. При дослідженні такого транзистора випрямляють властивості переходів залишаються, а емітер з'єднується з колектором накоротко.