Аппроксимация ВАХ диода

Обратимость пробоев

Поверхностный пробой

У всех приборов p - n -переход выходит на поверхность. По поверхности протекает ток утечки. Он может увеличиться, например, при разгерметизации корпуса до такой степени, что переход будет зашунтирован. В этом случае диод теряет вентильные свойства и выходит из строя.

Обратимость – это восстановление дифференциального сопротивления диода при снятии причины пробоя. Поверхностный пробой необратим. Полевой и лавинный пробои вызывают рост тока, мощности и, в итоге, температуры, т. е. могут привести к тепловому пробою. При превышении максимально допустимой температуры для данного материала (германий, кремний, арсенид галлия) переход разрушается, т. е. пробой необратим. Однако, если остановить рост тока (температуры), то приборы восстановят свои свойства.

На принципах лавинного и полевого пробоя основана работа стабилитронов и лавинных транзисторов. Для предотвращения выхода приборов из строя необходимо строго соблюдать правила их эксплуатации:

- не превышать максимально допустимого тока;

- не превышать максимально допустимого напряжения;

- не превышать максимально допустимой мощности;

- не разгерметизировать приборы.

Рассмотрим ВАХ реального диода (рис. 3.14). Ее можно разбить на прямые отрезки. Продолжим их до пересечения с осями координат (точки А', С', D'). Так как области нелинейности меньше полученных отрезков, то ВАХ можно представить состоящей из отрезков D'Е, А'В и АС'. Назовем отрезок ОD' напряжением отсечки диода – . Тогда прямую ветвь можно описать уравнением . Напряжение называют также пороговым напряжением.

В соответствии с уравнением можно составить эквивалентную схему диода при прямом включении (рис. 3.15а). Сопротивление диода будет определяться как . Таким образом, при прямом включении диод рассматривается как источник эдс с сопротивлением . При вычислении по графику ВАХ следует учитывать масштаб тока и напряжения.

При обратном включении диода рассматривается отрезок АС'. Вэтом случае диод является источником обратного тока. Для кремниевых диодов это ток утечки (рис. 3.15б). Сопротивление диода равно .

В области пробоя (рис. 3.15в) на отрезке А'В сопротивление диода , а сам диод вновь рассматривается как источник эдс.