晶閘管的結(jié)構(gòu)

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晶閘管是典型四層三端功率半導(dǎo)體，內(nèi)部由交替的 P1-N1-P2-N2 四層半導(dǎo)體構(gòu)成，形成三個(gè) PN 結(jié) J1、J2、J3。外層 P1 引出陽極 A，外層 N2 引出陰極 K，內(nèi)部 P2 經(jīng)金屬化后單獨(dú)引出為門極 G。晶片常采用單晶硅擴(kuò)散-合金工藝：先在 N 型高阻硅片兩面擴(kuò)硼得 P1、P2 層，再在陰極面擴(kuò)磷得 N2 陰極區(qū)；為承受高電壓，中間 N1 區(qū)保持長(zhǎng)、輕摻雜，厚度隨額定電壓增加。電流容量增大時(shí)，把許多小單元并聯(lián)成“放大門”結(jié)構(gòu)，中心門極區(qū)先觸發(fā)，橫向電流通過輔助陰極迅速擴(kuò)展至整個(gè)陰極面，實(shí)現(xiàn)微秒級(jí)均勻?qū)?。硅片燒結(jié)在鉬或鎢基板上緩沖熱應(yīng)力，上下覆銅電極，再封裝在陶瓷-金屬管殼或塑料模塊內(nèi)，管殼內(nèi)充氮或硅凝膠防濕。高壓晶閘管還在陰極外圍刻槽或加場(chǎng)環(huán)，以均勻電場(chǎng)、提高阻斷電壓。整機(jī)應(yīng)用時(shí)，常把晶閘管、二極管、阻容吸收、熱敏電阻封裝成功率模塊，方便并聯(lián)、串聯(lián)及散熱設(shè)計(jì)。

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