Причины отказав полупроводниковых приборов

Распространенный отказ полупроводниковых приборов – нарушение односторонней проводимости в его структуре, когда прибор проводит ток в обоих направлениях. Причинами такого отказа различного вида пробои p-n перехода в монокристаллической структуре прибора.

Тепловой пробой происходит в результате местного перегрева структуры кристалла и в результате тепловой ионизации атомов полупроводника.

Лавинный пробой происходит в результате ударной ионизации атомов полупроводника не основными носителями.

Зенеровский пробой происходит в результате перехода валентных электронов из валентной зоны в зону проводимости.

Поверхностный пробой происходит в местах выхода p-n перехода на поверхность полупроводника. Он обусловлен ухудшением свойств среды у поверхности проводника, увеличением напряженности поля объемного заряда в связи с искажением поля поверхностными зарядами.

Практически бывает несколько видов пробоя одновременно. К отказу приборов могут приводить различные перенапряжения, перегрузки током и вызванные ими тепловые перегрузки. Для увеличения пропускаемого прибором тока без его перегрева применяется охлаждение, предусмотренное ее конструкцией. Охлаждение применяется для силовых диодов и тиристоров в энергетике, для мощных диодов, тиристоров и транзисторов в электронике. Охлаждение может быть водяное, воздушное и испарительное.

Воздушное охлаждение осуществляется путем присоединения корпусу прибора теплостока, или радиатора, из медного или алюминиевого сплава. Радиатор с корпусом прибора соединяется резьбой, при этом затягивание резьбы должно быть плотным, без повреждения резьбы и поверхностей. В случае применения алюминия для радиаторов проблема контакта радиатора с прибором заключается в том, имеется большая электрохимическая разность потенциалов медь-алюминий (около 1,8 В). попадание влаги в место контакта вызывает коррозию алюминия, поэтому применяется гальваническое покрытие основание вентиля.

Водяное охлаждение прибора осуществляется присоединением их к контуру с водой, например, через полую шину.

Испарительное охлаждение осуществляется присоединением прибора к контуру, где жидкость испаряется и конденсируется пар.

Отказы полупроводниковых приборов могут быть также обусловлены перегоранием и обрывами их выводов, наружным пробоем между выводами, растрескиванием кристаллов и другими причинами. Выход прибора можно определить по внешнему виду, когда он обгорел, разрушился, обгорели выводы. Но не всегда неисправности приборов выражены внешне, поэтому нужно пользоваться измерительными приборами.

Резисторы

Рези́стор — пассивный элемент электрической цепи, в идеале характеризуемый только сопротивлением электрическому току, то есть для идеального резистора в любой момент времени должен выполняться закон Ома: мгновенное значение напряжения на резисторе пропорционально току проходящему через него .

Иное название этого понятия —сопротивление.