підкладки діелектричним шаром, струм в ланцюзі затвора нікчемно малий, мала і потужність, споживана від джерела сигналу в ланцюзі затвора і необхідна для керування відносно великим струмом стоку. Таким чином, МДП-транзистор з індукованим каналом може виробляти посилення електромагнітних коливань по напрузі і по потужності.
Принцип посилення потужності в МДП-транзисторах можна розглядати з точки зору передачі носіями заряду енергії постійного електричного поля (енергії джерела харчування у вихідний ланцюга) змінному електричному полю. У МДП-транзисторі до виникнення каналу майже всі напруга джерела живлення в ланцюзі стоку падало на напівпровіднику між витоком і стоком, створюючи відносно велику постійну складову напруженості електричного поля. Під дією напруги на затворі в напівпровіднику під затвором виникає канал, по якому від витоку до стоку рухаються носії заряду - дірки. Дірки, рухаючись по напрямку постійної складової електричного поля, розганяються цим полем і їх енергія збільшується за рахунок енергії джерела живлення, в ланцюзі стоку. Одночасно з виникненням каналу і появою в ньому рухомих носіїв заряду зменшується напругу на стоці, тобто миттєве значення змінної складової електричного поля в каналі направлено протилежно постійної складової. Тому дірки гальмуються змінним електричним полем, віддаючи йому частину своєї енергії.
МДП-транзистори зі вбудованим каналом
У даній схемі в якості нелінійного елемента використовується МДП транзистор з ізольованим затвором і індукованим каналом.
У зв'язку з наявністю вбудованого каналу в такому МДП-транзисторі при нульовій напрузі на затворі (Див. рис. 2, б) поперечний переріз і провідність каналу будуть змінюватися при зміні напруги на затворі як негативною, так і позитивною полярності. Таким чином, МДП-транзистор з вбудованим каналом може працювати у двох режимах: у режимі збагачення і в режимі збіднення каналу носіями заряда. Ця особливість МДП-транзисторів з вбудованим каналом відбивається і на зміщенні вихідних статичних характеристик при зміні напруги на затворі і його полярності (рис. 3).
Статичні характеристики передачі (мал. 3, b) виходять з точки на осі абсцис, відповідної напрузі відсічення UЗІотс, тобто напрузі між затвором і витоком МДП-транзистора з вбудованим каналом, що працює в режимі збіднення, при якому струм стоку досягає заданого низького значення.
Сучасні силові замикаються тиристори
Введення
Створення напівпровідникових приладів для силового електроніки почалося в 1953 р. коли стало можливим отримання кремнію високої чистоти і формування кремнієвих дисків великих розмірів. У 1955 р. був вперше створений напівпровідниковий керований прилад, що має чотирьохслойну структуру і отримав назву "Тиристор". p> Він включався подачею імпульсу на електрод управління при позитивному напрузі між анодом і катодом. Вимкнення тиристора забезпечується зниженням протікає через нього прямого струму до нуля, для чого розроблено безліч схем індуктивно-ємнісних контурів комутації. Вони не тільки збільшують вартість преобразоваеля, а й погіршують його масо-габаритні показники, знижують надійність.
Тому одночасно з створенням тиристора почалися дослідження, спрямовані на забезпечення його вимикання по керуючому електроду. Головна проблема полягала в забезпеченні швидкого розсмоктування носіїв зарядів в базових областях.
Перші подібні тиристори з'явилися в 1960 р. в США. Вони отримали назву Gate Turn Off (GTO). У нашій країні вони більше відомі як замикаються або вимикає тиристори.
У середині 90-х років був розроблений тиристор, що замикається з кільцевих висновком керуючого електрода. Він отримав назву Gate Commutated Thyristor (GCT) і став надалі розвитком GTO-технології. p> Тиристори GTO
Пристрій
Замикається тиристор - повністю керований напівпровідниковий прилад, в основі якого класична чотиришарова структура. Включають і вимикають його подачею позитивного і негативного імпульсів струму на електрод управління. На Рис. 1 наведені умовне позначення (а) і структурна схема (б) вимикаємо тиристора. Подібно звичайному тиристору він має катод K, анод А, керуючий електрод G. Відмінності в структурах приладів полягає в іншому розташуванні горизонтальних і вертикальних шарів з n- і проводимостями.
В
Рис. 1. Замикається тиристор:
а-умовне позначення;
б- структурна схема
Найбільшому зміни піддалося пристрій катодного шару n. Він розбитий на кілька сотень елементарних осередків, рівномірно розподілених по площі і з'єднаних паралельно. Таке виконання викликано прагненням забезпечити рівномірне зниження струму по всій площі напівпровідникової структури при виключенні приладу.
Базовий шар p, незважаючи на те, що виконаний як єдине ціле, має велике число контактів керуючого електрода (приблизно рівне числу катодних комірок), також рівномір...
