Неразрушающие методы контроля параметров полупроводниковых материалов и структур. Смирнов В.И. - 68 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

68
ляемый отношением длительности импульсов к периоду следования. Что
касается температуры, то ее можно определить косвенным способом, из-
мерив какой-либо температурочувствительный параметр, например, пря-
мое падение напряжения на переходе U
ТЧП
. Для реализации этого метода
через прибор пропускают небольшой по величине прямой ток, исключаю-
щий заметный разогрев активной области кристалла, а затем кратковре-
менный греющий импульс, вызывающий нагрев
p-n-перехода и после-
дующее его остывание. Измерив прямое падение напряжения на переходе
U
ТЧП
непосредственно после разогрева и после его остывания, можно оп-
ределить увеличение температуры
p-n-перехода относительно корпуса ΔТ,
что дает возможность определить и тепловое сопротивление R
T
«переход-
корпус»:
T
R,
T
kU
ТЧП
гр
U
T
PI

где ΔU
ТЧП
– изменение температурочувствительного параметра непосред-
ственно после разогрева прибора и после его остывания (выхода в стацио-
нарный тепловой режим); k
Т
– температурный коэффициент напряжения,
который, например, для полупроводниковых приборов из кремния при
прямом токе в несколько миллиампер примерно равен 2 мВ/К.
Однако данный метод обладает невысокой точностью, поскольку
пропускание через прибор греющего импульса тока приводит не только к
разогреву кристалла, но и вызывает инжекцию неосновных носителей за-
ряда через
p-n-переход и последующую их рекомбинацию. В результате на
характер изменения прямого падения напряжения оказывают влияние как
тепловые процессы, так и электрические. Разделить эти два фактора влия-
ния весьма проблематично, что и вызывает большую погрешность в опре-
делении теплового сопротивления.
Недостатком метода является также то, что с его помощью можно
определить
лишь полное тепловое сопротивление «переход-корпус», кото-
рое состоит из нескольких компонент, определяемых структурой полупро-
водниковых слоев и элементов конструкции прибора. Для примера на рис.
5.7 представлена упрощенная конструкция мощного полупроводникового
светодиода. Там же показаны компоненты полного теплового сопротивле-
ния, включающие в себя сопротивления «
p-n переход – монтажная пласти-
на» R
Тп-пл
, «монтажная пластина – радиатор» R
Тпл-р
и «радиатор – окру-
жающая среда» R
Тр-ср
. Через Т
п
,
Т
пл
, Т
р
и Т
ср
обозначены соответственно
температуры
p-n перехода, пластины, радиатора и окружающей среды; Р –
греющая мощность.

Страницы