Для повышения предельной плотности силового тока при выключении интегрального n + p ′ Nn ′ p + -ти-ристора импульсом тока в цепи управления необходимо прервать инжекцию электронов из n + -эмиттера раньше начала восстановления коллекторного p ′ N-перехода. Это осуществляется с помощью быстро нарастающего импульса запирающего базового тока с амплитудой, равной амплитуде выключаемого тока. После обрыва инжекции эмиттера обратный ток через прибор является током дырок, выводимых из приколлекторной области через базовый электрод. Физическим механизмом, ограничивающим предельную плотность выключаемого тока в этом процессе, является, как и в IGBT-транзисторах, динамический лавинный пробой, инициируемый дырками, выводимыми через область объемного заряда коллекторного p ′ N-перехода. DOI: 10.21883/JTF.2017.11.45129.2257 Эмиттерный n + p ′ -переход кремниевого чипа инте-грального тиристора (ИТ) со структурой n + p ′ Nn ′ p + , показанной на рис. 1, состоит из большого числа n + -по-лос шириной ∼ 15 µm и длиной ∼ 100 µm, окруженных базовыми p ′ -полосами примерно таких же размеров; эти полосы объединены соответственно эмиттерными и базовыми шинами, через которые осуществляется управление процессами включения и выключения ИТ. Довольно высокая степень интеграции эмиттерных и ба-зовых полос позволяет существенно улучшить основные динамические характеристики.Процесс включения ИТ исследовался, например, в [1], где было показано, что чип такой конструкции, вклю-чаемый импульсом прямого тока в цепи эмиттер−база, позволяет формировать в силовой цепи импульс тока с очень большой плотностью и малым временем нараста-ния. В [2] было показано также, что такой тиристорный чип может быть довольно эффективно выключен пу-тем замыкания накоротко цепи эмиттер−база полевым транзистором с малым сопротивлением канала в схеме с резистивной нагрузкой, когда возрастание напряже-ния на чипе сопровождается спадом тока в силовой цепи. Однако поскольку основной областью примене-ния мощных переключателей, выключаемых по цепи управления, является электропривод, то исследования процессов выключения обычно проводятся в цепях с индуктивной нагрузкой, при которой рост напряжения на переключателе при выключении опережает спад тока. В результате этого в образующуюся у коллекторного p ′ N-перехода область объемного заряда (ООЗ) попадает поток свободных носителей, что в определенных услови-ях приводит к динамическому лавинному пробою [3,4], и в конечном счете к шнурованию тока и разрушению прибора.Теоретические и экспериментальные исследова-ния [5,6] и др. показали, что предельная плотность выключаемого тока при выключении путем замыкания цепи эмиттер−база существенно ограничивается рядом эффектов, связанных в основном с паразитным сопро-тивлением и индуктивностью в замыкающей цепи. В [6] было экспериментально показано, что для повышения предельной плотности выключаемого тока инжекция электронов из n + -эмиттера должна быть полностью прекращена раньше, чем начнется образование ООЗ у коллекторного p ′ N-перехода; необходимо также предот-вратить возможность инжекц...
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.