МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ«ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»(ФГБОУ ВО «ВГТУ», ВГТУ)Факультет радиотехники и электроники^{(факультет/институт)}Кафедра полупроводниковой электроники и наноэлектроники Направление подготовки 11.03.04 Электроника и наноэлектроника ^{(код,наименование)}Профиль Микроэлектроника и твердотельная электроника КУРСОВАЯ РАБОТАпо дисциплине «Физические основы электроники»Тема «Расчет дискретного силового тиристора»Вариант № 19

Разработал (а)	И.П. Сомов
	(подпись, дата)	(инициалы, фамилия)
Руководитель	Т. В. Свистова
	(подпись, дата)	(инициалы, фамилия)
Защищена	______________________________Оценка________________________
	(дата)

Воронеж 2021МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ«ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»(ФГБОУ ВО «ВГТУ», ВГТУ)Факультет радиотехники и электроники^{(факультет/институт)}Кафедра полупроводниковой электроники и наноэлектроники ЗАДАНИЕна курсовую работупо дисциплине Физические основы электроники Тема проекта Расчет дискретного силового тиристора Студент группы Сомов Илья Павлович ^{Фамилия, имя, отчество}Номер задания 19Технические условия Оборудование кафедры полупроводниковой электроники и наноэлектроникиСодержание и объем проекта (графические работы, расчеты и прочее)

---

1. Арифметические операции языка С#. Условные выражения и конструкции. 2. Изучение работы с циклами.2.1 Сумма и произведение в заданном диапазоне значений. 3.Методы расчета нелинейных уравнений. 4. Одномерные статические и динамические массивы. Курсовая работа содержит 28 страниц, 20 рисунков, 1 таблица, 1 формула, 8 источников литературы. Сроки выполнения этапов 12 февраля 2020 г. – Срок защиты курсового проекта . . Руководитель Свистова Т. В. ^{Подпись, дата Инициалы, фамилия}Задание принял студент Сомов И.П. ^{Подпись, дата Инициалы, фамилия}СОДЕРЖАНИЕЗадание на курсовую работу 2Введение 51 Арифметические операции языка С# 61.1 Условные выражения и конструкции 82 Изучение работы с циклами 102.1 Сумма и произведение в заданном диапазоне значений 173 Методы расчета нелинейных уравнений 204 Одномерные статические и динамические массивы 234.1 Исследование массива из N чисел, введенных с клавиатуры 234.2 Расчет динамического массива 25Заключение 27Список литературы 28ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУРасчитать дискретный силовой тиристор p1-n1-p2-n.1 – Расчитать дискретный силовой тиристор.

1. 
   – Выбрать исходный материал.
   
2. 
   Расчитать параметры конструкции.
   
3. 
   Расчитать диаметр тиристорного элемента и выбрать конструкцию корпуса.
   
4. 
   Расчитать основные параметры тиристора.
   

ВВЕДЕНИЕТиристор – это полупроводниковый прибор с тремя и более р-n-переходами, вольт-амперная характеристика которого имеет участок с отрицательным дифференциальным сопротивлением. Прибор имеет два рабочих состояния, закрытое состояние – состояние с низкой проводимости, при котором ключ разомкнут и ток не идёт и открытое состояние – состояние высокой проводимости, при котором прибор проводит ток.Основное их применение — это управление мощной нагрузкой, с помощью слабых токов. Тиристор, как и полупроводниковый диод, проводит ток в одном направлении. Другое название тиристоров – не полностью управляемые или полууправляемые ключи. это связано с их главной особенностью – самый простой тиристор можно только открыть, подав сигнал на управляющий электрод, но закрыть его нельзя. Тиристор будет в открытом состоянии до тех пор, пока он под напряжением и через него будет протекать ток силой выше, чем ток удержания.

1. 
   Расчёт дискретного силового тиристора
   

---

1.1 Выбор исходного материалаЕсть три типа полупроводниковых материалов, которые используются для производства тиристоров: германий, кремний и арсенид галлия. В основном сейчас для производства тиристоров используется кремний n – типа очищенный зонной плавкой и легированный фосфором.Для начала определим напряжение лавинного пробоя p – n перехода: (1) (В). По полученному значению пробивного напряжения p – n перехода определим концентрацию примеси в n – типе кремния: (2)Где ..Вычислив концентрацию примеси, по графику зависимости удельного сопротивления от концентрации примеси находим удельное сопротивление.Рисунок 1 – Связь между сопротивлением кремния p – и n – типа и концентрацией примесиИсходя из графика нам нужна марка кремния 2В КЭФ – 0,1

2. 
   Расчёт параметров конструкции тиристора
   

Для начала определим предельную толщину слоя объёмного заряда коллекторного перехода в – базе: (3) (4)Где – диэлектрическая проницаемость кремния, – электрическая постоянная;q – заряд электрона.Выбираем предельную толщину слоя объёмного заряда коллекторного перехода Толщину базы обычно, определяют из двух условий:

---

(5)

(6)
Где – показатель степени в формуле Мюллера обычно принимают от 3 до 9 для кремниевых переходов. Отношение напряжения переключения к напряжению пробоя перехода:

Эффективная толщина базы тиристора в открытом состоянии при высоких плотностях тока увеличивается примерно на . В этом выражении – глубины залегания переходов j1 и j2, которые для реальных тиристоров имеют величину от 75 до 125 мкм. Глубина залегания третьего перехода находится в пределах от 15 до 25 мкм.

Из условия (5) и (6) мы имеем формулы для вычисления – базы и времени жизни дырок:
(8)
(9)
В нашем примере, принимая Ом*см и мкм и предполагая, что мкм, . Примем так же, что n=9, а отношение , тогда , а , полагая по формулам (8) и (9) получаем:


Общая толщина тиристорной структуры:
[мкм]. (10)
(мкм).

Напряжение прокола несимметричного резкого p – n перехода:
. (11)\

Теперь необходимо определить параметры технологической шунтировки перехода

---

. Данный расчёт проведём по заданному значению критической скорости нарастания напряжения в закрытом состоянии , которое устанавливается при T=125 С, и постоянном напряжении в закрытом состоянии .А толщина слоя объёмного заряда в – базе с учётном на напряжении в закрытом состоянии: [мкм]. (12)Определяем эффективную толщину базового слоя [мкм]. (13)Определяем эффективную толщину базового слоя [мкм]. (14)Толщина слоя объёмного заряда коллекторного перехода – базе определяется следующим образом: (15)Где – градиент примеси в p – n переходе при (16) (17)Подставляем в последние две формулы (16) и (17) величины найденные или принятые до этого (в сантиметрах).Для создания р – областей тиристора обычно используют такие легирующие примеси, как бор, алюминий, галлий. Но преобладает диффузия галлия или алюминия с поверхностной концентрацией примеси в пределах ( .

---

Смотрите также файлы

• Задание Формирование досье, составление дерева целей.docx

• Человек, как основная тема философии Бердяева.docx

• Контрольная работа специальности 40. 02. 01 Право и организация социального обеспечения по дисциплине Трудовое право.docx

• Енот Место обитания.docx

• Тема Культурогенез в первобытную эпоху Задание 1.docx