Для каждой области применения
имеются соответствующие типы приборов. Диапазон основных параметров
современных СПП составляет 100... 1000 В по блокируемому напряжению,
рабочий ток — от единицы до 5 • 103 А, время переключения
— от сотен микросекунд до десятков пикосекунд и т.д.
[45].
Развитие конструкций силовых
полупроводниковых приборов идет в основном по пути увеличения рабочего
тока и напряжения в соответствующих диапазонах частот.
Традиционно основным элементом в
конструкции СПП является плоская пластина из монокристаллического кремния,
на которой формируется та или иная полупроводниковая
структура.
Простейшая структура состоит из
двух слоев: п+-п, р+-р —
высоколегированной подложки и рабочего слоя, в котором образуется
ОПЗ. Такая структура применяется для изготовления выпрямительных диодов
Шот-тки или слоев типа р-п, полученных методом диффузии или
эпитаксии.
Поверхностные явления в
современных силовых полупроводниковых приборах с р-п-переходами плоской
структуры
Известно, что важнейшей проблемой
при конструировании силовых полупроводниковых приборов с плоскими
планарно-эпитакси-альными ^-«-переходами является полное исключение
поверхностного пробоя при приложении обратного напряжения £/обр
[46—48]. Это связано с тем, что силовые, например, кремниевые
полупроводниковые приборы рассчитаны на рабочие напряжения
£/обр (200...5000 В) и могут пропускать рабочий ток /
(10...2000 А) с ^-«-переходами, изготовленными из высокоомного кремния с
удельным сопротивлением р (7... 600 Ом «см) с рабочей площадью S
(0,3... 1000 см2).
Поверхностный пробой [48—50]
возникает в полупроводниковом р-п-переходе, если напряженность
электрического поля Es превышает
некоторую величину Етах = Епр (рис.
2.14), определяемую шириной области объемного заряда
Wp_n в объеме р-«-перехода. Напряженность
электрического поля Es на поверхности р-«-перехода
определяется шириной области объемного заряда
WSp_n на его поверхности. Критерием степени
влияния поверхностных эффектов можно считать отношение напряженности
электрического поля Es на поверхности к напряженности
электрического поля Етах = Епр при
пробеге в объеме: