Потужні транзистори

Для потужних транзисторів ( Вт) характерне протікання через їхні області великих струмів. Це приводить:

- до зростання падіння напруги на , внаслідок чого напруга буде лише частково прикладена до ЕП;

- до того, що падіння напруги на ЕП виявляється нерівномірним, і це приводить до зростання густини емітерного струму біля краю емітера, в той час як середня частина емітера не працюватиме:

- до зміни умов на випрямних контактах, що приводить до перерозподілу носіїв заряду в базі;

- до перерозподілу товщини КП з боку бази ( ) і з боку колектора ( ) - < , що порушує нормальну роботу транзистора;

- до того, що з метою нормального підсилення потужності такі БТ необхідно розраховувати на більші напруги;

- до необхідності збільшення площ переходів;

- до необхідності ефективного тепловідведення з причини підвищення небезпеки теплового пробою.

При виготовленні потужних БТ використовується сплавна, дифузійно – сплавна (у так званих конверсійних транзисторах), а також планарна технологія. Конфігурація емітера таких транзисторів ускладнюється. З метою збільшення струмів збільшують площу ЕП, а для того щоб струм емітера не витіснявся до краю переходу, емітер виготовляють у формі кілець, смуг, зубців. Для забезпечення нормального тепловідведення використовують радіатори, корпус з’єднують з колектором (на противагу малопотужним БТ, у яких корпус з’єднують з базою).

Основним недоліком потужних високовольтних БТ є низький коефіцієнт передачі струму ( ). Тому для одержання потужних ключових елементів застосовують складений транзистор (схема Дарлінгтона) – рис. 3.66. Для такої транзисторної структури загальний коефіцієнт передачі струму бази

. (3.94)

Рисунок 3.66 – Схема складеного транзистора

Завдяки цьому можна одержати коефіцієнт передачі струму до сотні.

Потужні складені транзистори виготовляються на одному кристалі (рис. 3.67).

а) б)

Рисунок 3.67 – Структура однокристального складеного транзистора (а) та його електрична схема (б)