книги из ГПНТБ / Челноков В.Е. Физические основы работы силовых полупроводниковых приборов

В

2-4.

Емельянова Т. С, Рабинерсон А. А., Романовская Л. В.—

кн.:

Силовая полупроводниковая техника. М., Информэлектро,

1969, стр.

9.

of the depletion layer properties

of

2-5.

Wilson P. R. Measurement

planar

diodes.— «Solid State

Electronics*, 1969, v. 12, № 7

p.

539.

2-6. Емельянова Т. С, Рабинерсон А. А., Челноков В. Е. Расчет

ширины

слоя объемного заряда в

диффузионных р-п-переходах.—

2-7.

Rittner

Е. Е. Extention of the theory

of

the junction transis­

tor.— «Physical

Review*, 1954, v. 94, № 5, p. 1161.

2-8. Стафеев В. И. Влияние сопротивления толщины полупровод­

ника на

вид вольт-амперной характеристики

диода.— «Журнал

тех­

нической

физики»,

1958, т. 28, № 8, стр. 1631.

2-9.

Sah С. Т., Noyse R. N., Shockley W. Carrier generation and

recombination in p-n junctions and n-p junctions

characteristics.—

«Proceedings of

the IRE», 1957, v. 45, p. 1128.

в

р-я-переходах.—

3- 1. Замечания

относительно тока Зинера

В кн.:

Полупроводниковые электронные

приборы.

Под

ред.

3-2.

McKay К. С, McAffee К-

В. Electron multiplication

in

silicon

and germanium.— «Physical

Review», 1963, v. 91, №

5,

p. 1079.

3-9. Микроплазменные явления

в электронно-дырочном переходе

в кремнии.— В кн.: Полупроводники и их

применение в электротех­

нике. М., Изд-во АН Латв. ССР,-

1964, №

3, стр. 3.

ка р-я-перехода

в области лавинного

пробоя. Тезисы докладов

I I I Всесоюзного

совещания по физическим явлениям в р-я-переходах

в полупроводниках. Тбилиси, 1966, стр.

50. Авт.: Грехов И. В., Крю­

кова Н. Н., Челноков В.Е., Тучкевич В.

М.

«Советское радио»,

1965.

4-2. Носов Ю. Р. Физические основы работы полупроводникового

диода в импульсном режиме. М., «Наука», 1968.

diodes

and junction

4-3. Kingston R. Н. Switching time

in junction

transistors.—«Profceedings

of

the IRE»,

1954,

v. 42, №

5,

p.

829.

4-4. О частотных свойствах силовых кремниевых диффузионных

вентилей.— В

кн.:

Силовые

полупроводниковые

приборы.

М., Ин-

формэлектро,

1969.

Авт.:

Ашкинази Г. А.,

Уваров

А. И.,

Челно­

ков В. Е., Шуман В. Б., Якивчик Н. И.

диффузионных

4-5. Якивчик Н. И. Исследование быстродействия

1968.

Капо

К.,

Reich

Н. I. Forward transient behaviour of

p-n

4-7.

junction

diodes

of

high

injection

levels.— «1ЕЕЕ

Transaction*,

1964,

№ 11, p. 515.

H. С,

Челноков В. E., Гейфман M. П. Плоскост­

5- 1.

Яковчук

ные транзисторы.'Л., Судпромгиз, 1961.

current

5-2.

Webster

W. On

the variation on junction transistor

amplification

with

emitter

current.— «Proceedings

of the

IRE»,

1954,

v. 42, № 6, p. 914.

Holonyak

N. Multi-terminal

p-n-p-n

switches.—

5-3.

Aldrich

R.,

«Proceedings

of

the IRE»,

1958, v. 46, № 6, p. 1236.

tran­

5-4.

Moll

J. L. Large

signal

transient

response of junction

sistors.—«Proceedings

of

the IRE», 1954, № 12.

base

5-5.

Schaffner

J. S.,

Suran

J. J. Response of the grounded

transistor

amplifier

with

small

load impedance.— «Journal of

Applied

Physics»,

1953, v. 24, №

11, p. 1335.

5-6. Азьян Ю. M., Ржевкин К. С, Сенаторов К. Я. Переходные

характеристики

плоскостных

полупроводниковых

триодов.— «Радио­

техника

и электроника»,

1957, т. 2, № 9, стр. 1097.

5-7. Адирович Э. Н., Колотилова В. Г., Малин Б. В. Переходные

процессы

в

полупроводниковых

триодах. — «Радиотехника

и элек­

троника»,

1956, т. 1, № 8,

стр.

1052.

5-8. -Полупроводниковые триоды в регенеративных схемах. М.,

Госэнергоиздат, 1959. Авт.: Азьян Ю. М., Берестовский

Г. Н.,

Кап-

цов Л. Н., Ржевкин К. С, Сенаторов К. Я.

5-9.

Миддлбрук Р. Д. Введение в теорию транзисторов. М.,

Атомиздат, 1960.

Sparks

М.,

Teal

G.

К. Junction

transistors.—

6- 1.

Shockley W.,

«Physical

Review»,

1961, v. 83, № 6, p. 151.

W.

6-2.

Moll

J. L.,

Tanenbaum

M., Goldey J. M . Holonyak

p-n-p-n

junction

transistor

switches.— «Proceedings of the IRE»,

1966,

v. 44, №9, p. 1174.

M. The

electrical

characteristics

of

silicon

6-3.

Mackintosh

I.

p-n-p-n

triodes.— «Proceeding of the IRE», 1958, № 6, p. 1229.

6-4.

Смолянский

P. E.

Некоторые

принципиальные

возможно­

в

7-4. Кокоза

П. А. Распределение потенциалов и носителей заряда

открытом

р-я-р-я-приборе. — «Труды

Института

инженеров по

электротехнике

и радиоэлектронике» 1967, т. 55, № 8 (пер. с англ.).

in

7-5. Van Vliet К. М. High

injection

theories of

the p-n junction

the charge

neutrality approximation.— «Solid — State

Electronics*,

1966, v. 9, №

3, p. 186.

conductivity mobility

in

7-6. Ludwig

G. W., Watters R. L. Drift and

silicon.—«Physical Review*,

1965, v. 101, №

3, p.

1699.

7-7. Brooks

H. Scattering by ionized

impurities

in

semiconduc­

tors.—«Physical

Review*, 1951, v. 83, № 8, p. 879.

7-9. Davies L. W. Electron — hole scattering

at high injection

levels in germanium.— «Nature», 1962, v. 194, №

5, p. 762.

7-12. Howard N.

R., Johnson G. W.

P + I N +

silicon

diodes at

high

forward

current

densities.— «Solid — State Electronics*,

1965, v. 8.

№

3,

p. 275.

transistors.— «Proceedings

of

7-13. Hall R. N. Power rectifiers and

the IRE»,

1952, v. 40, №

11, p. 1512.

7-14. Кузьмин В. А. Вольт-амперная характеристика полупро­

водниковых приборов со структурой типа

р-п-р-п во

включенном

состоянии.— «Радиотехника

и электроника», 1963, т. 8, №

1, стр. 171.

in

7-15. Herlet A., Raithel

Н. Forward

characteristics

of

thyristor

the fired

state.— «Solid — State Electronics*,

1966,

№ 11, 12,

p.

1089.

9- 1.

Aldrich

R. W., Holonyak N. Two-terminal asymmetrical

a n i

symmetrical silicon negative resistance switches.— «Journal

of Applied

Physics», 1959, v. 30, № Ц, p. 1819.

9-2. Джентри Ф., Скейс P., Флауерс Д. Двунаправленные триод-

ные переключатели типа р-п-р-п.—

«Труды

Института

инженеров

по

электротехнике

н радиоэлектронике», 1965,

т. 53, №

4,

стр.

409

(пер. с

англ.).

Ю. А., Челноков В. Е. Об ответвлении входного токз

9-3.

Евсеев

в область

коллектора плоскостного

триода.— «Радиотехника и элек­

троника»,

1966, т. 11, № 5, стр. 958.

9-8. Semiconductor

biderectional switch.

United states

patent,

3 504.241. Filed March, 6, 1967.

Dumanevith

A. N.. Evseev

J. A., Va-

silenko C. S., Tuchkevich V. M., Chelnokov V. E.

I . 185.667,

9-9. Symmetrical

thyristor,

Patent of

Great Britain,

Filed April 6, 1967. Dumanevich

A. N., Evseev J. A., Vasilenko

V. S.,

Tuchkevich V. M.,Chelnokov Y. E.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие

3

Предисловие

авторов

6

Г л а в а

п е р в а я .

Основные

положения

физики

полупровод­

ников

7

1-1. Электропроводность полупроводниковых

веществ

.

7

1-2.

Примесная

электропроводность

полупроводников . .

9

1-3.

Генерация

и рекомбинация носителей

тока . . .

12

1-4.

Рекомбинация

на примесных

центрах

13

1-5. Выражение для потока носителей

тока

в

полупровод­

никах

19

Г л а в а

в т о р а я .

Электронно-дырочный

переход

и его вольт-

амперная

характеристика

24

2- 1.

Зонная

схема

электронно-дырочного

перехода . .

24

2-2. Электронно-дырочный

переход

под прямым

напряже­

нием

29

2-3. Электронно-дырочный

переход

под

обратным напря­

жением. Толщина и емкость запорного

слоя . . .

33

Резкий или ступенчатый р-я-переход

34

Линейный

переход

37

Электронно-дырочный переход с гауссовским распре­

делением

примеси

.

39

Электронно-дырочный переход с распределением при­

меси по закону дополнения к функции

ошибок . .

41

2-4.

Вольт-амперная

характеристика

«тонкого»

электрон­

но-дырочного

перехода

41

Условие

низкого

уровня инжекции

41

Высокий

уровень

инжекции

56

2-5.

Вольт-амперная

характеристика

«толстого»

электрон­

но-дырочного

перехода

, 5 9

Г л а в а

т р е т ь я .

Электрический

пробой

электронно-дыроч­

ного

перехода

63

3-1. Умножение

носителей

в

области

пространственного

заряда

. . . . .

63

3-2. Напряжение лавинного

проооя .

67

3-3. Микроплазменные

явления

при электрическом

пробое

р-я-перехода

68

3-4.

Вольт-амперная характеристика р-я-перехода в обла­

сти

лавинного

пробоя

73

Г л а в а ч е т в е р т а я .

Переходные

процессы

в структурах

с р-я-переходом

76

4- 1. Переключение р-я-структуры из проводящего состоя­

ния

в непроводящее

76

Переходный процесс без сопротивления в цепи диода

78

Процесс переключения с ограничивающим сопротивле­

нием

в

цепи

81

Процесс переключения при переменном синусоидаль­

ном

напряжении

83

Экспериментальные исследования переходного

процес­

са переключения

87

4-2. Переходный процесс включения р-я-структуры в про­

водящее

состояние

90

Г л а в а

п я т а я . Некоторые

сведения

из

теории

плоскостных

триодов

93

5- 1. Принцип

действия

р-я-р-структуры

плоскостного

триода

93

5-2.

Выражения для токов, протекающих в р-я-р-структу-

ре i плоскостного

триода

98

5-3. Коэффициент передачи тока

102

5-4.

Зависимость коэффициента передачи от тока. Диффе­

ренциальные и

интегральные

коэффициенты передачи

105

5-5.

Ключевой

режим

работы р-я-р-структуры

. .

. 1 1 3

5-6.

Переходные характеристики р-я-р-структуры при ра­

боте

в

активном

режиме

116

5-7. Переходные характеристики р-я-р-структуры

при

ра­

боте

в ключевом

режиме

121

Г л а в а

ш е с т а я .

Принцип действия р-я-р-я-структуры и

ее

статическая

вольт-амперная

характеристика

.

.

125

6- 1. Механизм

работы р-я-р-я-структуры

126

6-2.

Управление переключением р-я-р-я-структуры

. . .

134

Способы

управления

134

Управление

базовым

током

135

Управление

светом

136

Г л а в а

с е д ь м а я .

Статические

ввльт

-амперные

характери­

стики р-я-р-и

-структуры

141

7-1.

р-п-р-п-

Статическая вольт-амперная характеристика

структуры в

области

низкой

проводимости

.

. .

141

7-2.

Параметры

р-я-р-я-структуры

при наличии

омических

утечек тока

в р-/г-переходах

149

7-3.

Параметры

р-я-р-я-структуры с

эффективной

реком­

бинацией

в

области

объемного

заряда

эмиттерных

р-я-переходов

154

7-4.

Статическая вольт-амперная характеристика

открытой

р-я-р-я-структуры

при

низком

уровне

инжекции

в

обеих

базах

159

7-5.

Статическая вольт-амперная характеристика

открытой

p-n-p-я-структуры

при

низком-

уровне

инжекции

в

одной

и высоком

уровне в другой базе .

.

. .

162

7-6.

Статическая вольт-амперная характеристика

открытой

р-я-р-я-структуры

при

высоком

уровне

инжекции

в

обеих

базах

170

7-7. Статическая вольт-амперная характеристика

открытой

р-я-р-я-структуры

при

высоком

уровне

инжекции

в обеих базах с учетом рассеяния носителей на носи­

телях

175

Г л а в а

в о с ь м а я . Нестационарные

процессы

в р-п-р-п-

структуре

184

8-2. Переходный

процесс выключения р-я-р-я-структуры

204

Г л а в а д е в я т а я .

Модификации

четырехслойных

и

пяти-

слойных структур — элементов

симметричного тиристора,

их особенности и статические характеристики .

.

. .

213

9- 1. р-я-р-я-структура

с зашунтированным эмиттерным пе­

реходом

215

9-2. я-р-я-р-я-структура

ч:

зашунтированными

крайними

р-я-переходами

218

9-3. Управление

через

слой

полупроводника.

Обращенная

р-я-р-я-структура с инжектирующим управляющим

электродом

220

9-4. р-я-р-я-структура

с

инжектирующим

управляющим

электродом

227

9-5. Обращенная

р-я-р-я-структура с омическим

управ­

ляющим электродом

234