三極管失效的主要原因有哪些?
1) 由于半導(dǎo)體三極管的工作電流受溫度的影響很大,因此當(dāng)半導(dǎo)體三極管工作時(shí),消耗功率轉(zhuǎn)化為熱,使集電結(jié)結(jié)溫升高,集電結(jié)結(jié)電流進(jìn)一步加大,會(huì)造成惡性循環(huán)使半導(dǎo)體三極管燒毀。這種情況叫熱擊穿。使半導(dǎo)體三極管不發(fā)生熱擊穿的最高工作溫度定義為最高結(jié)溫。
2) 當(dāng)半導(dǎo)體三極管未達(dá)到最高結(jié)溫時(shí),或者未超過(guò)最大消耗功率時(shí),由于材料的缺陷和工藝的不均勻性,以及結(jié)構(gòu)原因造成的發(fā)射區(qū)電流加緊效應(yīng),使得半導(dǎo)體三極管的工作電流分布不均勻。當(dāng)電流分布集中在某一點(diǎn)時(shí),該點(diǎn)的功耗增加,引起局部溫度增高,溫度的增高反過(guò)來(lái)又使得該處的電流進(jìn)一步增大,從而形成“過(guò)熱點(diǎn)”,其溫度若超過(guò)金屬電極與半導(dǎo)體的共熔點(diǎn),造成半導(dǎo)體三極管燒毀。很明顯降低半導(dǎo)體三極管的失效重要的是要盡量降低半導(dǎo)體三極管工作時(shí)的功率、改善二次擊穿特性,這兩者其實(shí)是相關(guān)的。由二次擊穿的發(fā)生機(jī)理可知,溫度上升,導(dǎo)致半導(dǎo)體三極管HFE增大,開(kāi)關(guān)性能變差,二次擊穿特性變差(更容易發(fā)生二次擊穿);溫度的升高,也使得半導(dǎo)體三極管的實(shí)際消耗功率參數(shù)變差,半導(dǎo)體三極管的安全工作區(qū)變小了。反過(guò)來(lái),由于半導(dǎo)體三極管的消耗功率主要和半導(dǎo)體三極管的熱阻有關(guān),消耗功率小,實(shí)際上也就是其所能承受的電流電壓低,散熱性能差,同樣也影響到了二次擊穿特性。晶體三極管管最大的優(yōu)點(diǎn)就是能夠放大信號(hào),它是放大電路的核心元件,能夠控制能量的轉(zhuǎn)換,將輸入的任何微小變化量不失真地進(jìn)行放大輸出。
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