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什么是晶体管的二次击穿?


     晶体管的击穿分为一次击穿和二次击穿,一次击穿又称雪崩击穿。一次击穿是一种可恢复性击穿;二次击穿为不可恢复性击穿,或称破坏性击穿。一般认为,二次击穿是指当加在器件上的能量超过临界值时,器件内部出现“热点”,形成局部电流集中,这样电流集中反过来使“热点”更热,造成恶性的热电循环,使器件瞬间损坏。因此,二次击穿是一种不可逆的破坏性击穿。

    二次击穿是所有的半导体器件都可能发生的一种击穿现象,但通常主要是指晶体管,尤其是大功率晶体管。因为大功率晶体管结面积大,工作时温升高,特别是当晶体管存在电感性负载时,二次击穿造成的失效是经常发生的。因此,大功率晶体管的抗二次击穿能力,即所谓二次击穿耐量的大小,是确定大功率管安全工作区的一个重要因素,通常由制造厂在产品目录中给出。晶体管的二次击穿如图1-107所示。
  ①正偏二次击穿:基极正向注入,见图1—107中曲线F。
  ②反偏二次击穿:基极反向偏置,见图1.107中曲线R。
  ③零偏二次击穿:基极开路,见图1一107中曲线0。
    现以零偏二次击穿为例说明二次击穿的过程。曲线开始时是平的,随着%c电压的增加,IC维持在ICEo的水平。当VCR达到BVCEO时,晶体管出现雪崩击穿,即一次击穿。这种击穿是可逆的,电压降低后,晶体管可以恢复到原来状态,不会损坏。但若一次击穿的电流IC过大,达到IM(0),遂以极快的速度向低电压大电流的低阻区转移,呈现负阻状态,即电压下降,电流增加,造成器件损坏,这就是二次击穿现象。
    晶体管进入二次击穿到击穿损坏有一段时间的延迟,因此可以通过保护措施来防止晶体管的损坏。

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