晶闸管也叫可控硅,是一种双极型
半导体器件。现在的晶闸管一般是由硅材料制造的。晶闸管具有三个PN结。PN结是半导体的一个重要概念,它是P型半导体和N型半导体结合的地方形成的一个势垒区,具有单向导电性,它是半导体器件工作的主要凭据。半导体器件工作时,由于
载流子(电子和空穴)的运动,PN结会发热造成
温度上升。这时候PN结的温度就叫结温。当PN的结温高到一定的温度时,因为P型和N型半导体的变化会使PN结的势垒区消失,也就是使得半导体器件失去其正常的功能。这时候的结温就叫半导体器件的最高结温。对硅材料半导体来说,最高结温一般在150度左右。对大功率的半导体器件,为了工作的更可靠,一般到要想办法提高它的散热性能(比如加装散热片等),尽量降低其结温,避免超过最高结温而不能正常工作。注意,结温和半导体器件的外表温度是不同的,前者要比后者高。半导体温度越高,半导体本身内部载流子(电子和空穴)本征激发更活跃,在温度超过一定极限后,本征激发电子空穴对浓度已经超过掺杂之后多子浓度很多,这个时候可以认为以本征激发为主,所以可以认为是本征半导体。
因为硅的禁带宽度比锗的大,且在相同温度下,锗的本征激发强于硅,很容易就达到较高的本征载流子浓度,使器件失去性能。在通常情况下,要使硅激发的本征载流子浓度接近掺杂电离的载流子浓度,所需的温度就要高于同样情况下的锗。所以,硅半导体器件比锗半导体的器件工作温度高。
扩展资料:
半导体禁带宽度与温度和掺杂浓度等有关:半导体禁带宽度随温度能够发生变化,这是半导体器件及其电路的一个弱点(但在某些应用中这却是一个优点)。半导体的禁带宽度具有负的温度系数。例如,Si的禁带宽度外推到0K时是1.17eV,到室温时即下降到1.12eV。
禁带宽度对于半导体器件性能的影响是不言而喻的,它直接决定着器件的耐压和最高工作温度;对于BJT,当发射区因为高掺杂而出现禁带宽度变窄时,将会导致电流增益大大降低。
参考资料来源:百度百科-锗半导体
参考资料来源:百度百科-半导体禁带宽度
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