Однак при подальшому збільшенні напруги на колекторному переході, відбувається розширення його ОПЗ, це призводить до зменшення можливості рекомбінації інжектованих з емітерів у бази носіїв заряду, концентрація ННЗ у базових областях збільшується на стільки, що перевищує концентрацію ОНЗ, в результаті колекторний перехід спочатку стає прямо зміщеним, а потім взагалі набуває металічних властивостей, в цьому випадку відбувається перерозподіл напруги, і майже вся пряма напруга падає на перший емітерний перехід. Отже після прикладення прямої напруги більшої за напругу включення ВАХ тиристора «переходить» у ВАХ прямо зміщеного першого емітерного переходу.
Рис. 2.3 – ВАХ тиристора.
ВИСНОВКИ
Завдяки наявності двох стійких станів і низької потужності розсіяння в цих станах, тиристори широко використовуються для перемикання і перетворення енергії в електронних схемах різного призначення, в електротехнічних пристроях і у високовольтних лініях електропередачі. В даний час створені тиристори, які можуть працювати при струмах від декількох міліампер до 5000 А і при напрузі, що перевищує 10000 В. Найбільш широко ці прилади використовуються для регулювання потужності змінного струму технічної частоти (50 Гц), оскільки при малій швидкості перемикання тиристор є ефективнішим ключем, ніж біполярний транзистор. В останній час розширюється область використання тиристора в області більш високих частот. Розроблені модифікації здатні працювати на частотах аж до 105 Гц.
Тиристор є чотирьохшаровою структурою p+-n-p-n+ типу, базові області леговані слабше, для збільшення робочої напруги тиристора (для збільшення робочої частоти бази легують сильніше, оскільки це зменшує час життя ННЗ, і як наслідок зменшує час розсмоктування надлишкового заряду, прискорюючи перемикання у стан з високим опором). Для заданої тиристорної структури розраховані наступні основні параметри: вольт-амперна характеристика анод-катод, при напрузі на керуючому електроді рівній нулю, робочу напругу тиристора( ), струм ввімкнення( ), струм закритого тиристора( ), опір шунтуючої області(1,314·103 Ом), максимальну потужність, що здатен розсіювати тиристор(Р=32,5Вт), максимально допустимі струм і напругу( , ).
Значний інтерес представляють роботи зі створення потужних тиристорів, керованих світлом (фототиристорів). Ця модифікація приладів може переключатись у стан з високою провідністю під дією світлового випромінювання, потужність якого більша деякого порогового значення. При дії оптичного випромінювання з hv > Eg на ОПЗ колектора прямозміщеного фото тиристора в ньому генерується електронно-діркові пари, що розділяються сильним електричним полем за час порядку 10-9 с.
Дірки виносяться в р-область, а електрони в n- область, що викликає відповідну інжекцію неосновних носіїв заряду в ці області. Виникає лавиноподібне наростання току. Якщо посилений таким чином фотострум буде достатнім для виконання умови переключення, то фототиристор перейде у стан з високою провідністю. Якщо ж рівень фото збудження малий, то струм досягне деякого стаціонарного значення, що відповідає стану приладу з високим опором.
Фототиристори можуть вмикатися під дією слабких світлових сигналів (порядку 0,2 Вт) але за великої густини потужності на освітлюваній ділянці. Час їх ввімкнення суттєво зменшується зі збільшенням інтенсивності світла. Такі прилади забезпечують повну електричну розв’язку між схемою керування та потужною схемою, що керується, за рахунок передачі енергії запускаю чого імпульсу по волоконно-оптичній лінії. Вони застосовуються в схемах оптичного зв’язку, контролю та керування, в оптоелектронних перемикаючих схемах.
ПЕРЕЛІК ЛІТЕРАТУРИ
1 Баранский П.И. Полупроводниковая электроника [Текст]: в 1 т. / Колчков В.П., Потикеєвич И.В. Справочник. − К.: Наук. Думка, 1975. − 704 с.
2 Зи, С. Физика полупроводниковых приборов [Текст]: в 2 т. / С. Зи; т. 1. – М.: Мир, 1984. – 456 с.
3 Вишневский, Л. И. Силовые ионные и полупроводниковые приборы [Текст] / Л. И. Вишневский, Руденко В.С., Платонов А.П.. − М.: В. шк., 1975. − 343 с.
4 Чебовский О.Г. Полупроводниковые приборы [Текст] /Моисеев Л.Г., Сахаров Ю.В. Силовые − М.: Энергия, 1975. − 512 с.