ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения конструкторской разработки.

Интегральный транзистор с защитой от перенапряжений содержит коллекторную область 1, 2 (см. рисунок) первого типа проводимости; базовую область второго типа проводимости 3; коллекторный р-nпереход интегрального транзистора 4; эмиттерную область первого типа проводимости 5; полевой транзистор, сток которого соединен с базовой областью, а исток является базовым контактом. Полевой транзистор расположен в базовой области второго типа проводимости, а область стока полевого транзистора совмещена с базовой областью. Затвор 6 подключен к коллекторной области либо омически, либо через обратно смещенный стабилитрон, выполненный в виде отдельного элемента или в виде обособленной области кристалла. При этом базовая область, прилегающая к затвору со стороны базового контакта и находящаяся между затвором и эмиттерной областью, может вытравливаться. В результате повышается защита транзистора от перенапряжений.

Разрез части интегрального транзистора

На разрезе части структуры интегрального транзистора показаны слой диэлектрика 8, металлизация эмиттерной области 9, металлизация базовой области 10, металлизация затвора 11, металлизация коллекторной области 12. В целях увеличения напряжения пробоя затвор - истокu_зивозможно вытравливание областей 13 и 14, с образованием меза-структуры.

Принцип работы. При работе прибора в схеме с общим эмиттером увеличение напряжения "коллектор-эмиттер"u_кэпроводит к протеканию в приборе двух противоположно направленных процессов.

1. Увеличение тока коллектора вследствие увеличения напряженияu_кэ.

2. Падение тока базы по причине перекрытия канала в ее цепи вследствие увеличения напряжения коллектор - базаu_кб,u_кб=u_кэ-u_бэ,u_бэ- напряжение, база - эмиттер;u_кб=u_зи, гдеu_зи- напряжение затвор - исток.

Увеличениеu_кэприводит к ростуu_кб. При малых напряженияхu_кэпервый процесс носит преобладающий характер, что отображается в выходной характеристике в виде участка с положительным импедансом. Однако с ростомu_кэвторой процесс начинает превалировать над первым и происходит падение тока коллектора (появляется участок отрицательного дифференциального сопротивления - ОДС). Величина сопротивления участка ОДС зависит от ширины канала полевого транзистора. Следует отметить, что ток насыщения такого прибора определяется не током базы, а напряжениемu_бэ. Включаемый в цепь затвора стабилитрон производит ограничение напряженияu_зи, поэтому с ростомu_кб, обусловленным ростомu_зи, напряжениеu_зиначинает расти только тогда, когдаu_кб>u_стаб, гдеu_стаб- напряжение стабилизации стабилитрона. Это позволяет жестко фиксировать напряжение ограничения.

Данный прибор может работать и в цепи с общей базой, где участок ОДС также ограничивает рост тока коллектора при увеличении напряженияu_кб.

Разработка дает упрощение схемо-технических решений, расширение их функциональных возможностей; использование освоенной стандартной технологии изготовления, предполагающей минимальные издержки производства.