10.5 Потужні транзистори

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

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

- до того, що спад 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 випрямлювальних  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 розрахувати на більші напруги;

- до необхідності збільшення площ переходів;

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

При виготовленні потужних БТ використовують сплавну, дифузійно – сплавну (в так званих конверсійних транзисторах), а також планарну технологію. 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 до малопотужних БТ, в 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) – рисунок 10.14. Для такої транзисторної структури загальний коефіцієнт передачі струму бази

 

.                                       (10.14)

Рисунок 10.14 –  Схема складеного транзистора

 

Завдяки цьому можна одержати коефіцієнт передачі струму до сотні.

Потужні складені транзистори виготовляються на одному кристалі (рисунок 10.15)

   

Рисунок 10.15 – Структура однокристального складеного транзистора     (а) та  його електрична схема (б)