Неразрушающий способ контроля степени однородности структур силовых тиристоров

ОЛИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сеюз Сеаетскна Сециаавстически Республик(51) М. Кл. б 01 Я 31/26 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(71) Заяви кий государственный университет им,1 М(54) НЕРАЗРУШАЮЩИИ СПОСОБ КОНТРОЛЯ СТЕПЕНИ ОДНОРОДНОСТИ СТРУКТУР СИЛОВЫХ ТИРИСТОРОВ носится к области ки и может быть при ля качества силовых ое в значительной т однородностисвойств полупровод определяющей равделения тока и темощади,Изобре электронн менено дл тиристоро степени з электрофи никовой с номерност пературы ение от й техни контрокотор висит о ических руктуры распре о ее пл Известны неразрушающие способыконтроля степени однородности структур силовых тиристоров,Один иэ известных способов контроля степени неоднородности р-и-р-и- фструктур заключается в измерении температурного коэффициента прямого падения напряжения на структуре в области малых измерительных токов 1,Однако этот способ Устанавливаетлишь корреляционную связь между температурой перегрева структуры и степенью ее неоднородности, но не даетколичественной оденки степени неоднородности.25Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является сПособ определения степенинеоднородности Р-П-Р-и - структур,основанный на пропускании через исследуемую структуру, прямоугольного импульса греющего тока 2Длительность импульса выбирают из условия включения структуры по всей площади и установления стационарного состояния. После окончания импульса греющего тока через структуру пропускают зондирующий импульс тока от вспомогательного генератора причем длительность зондирующего импульса выбирают из условия вклЮчения лишь части структуры, а задержка подачи его относительно момента включения греющего импульса постепенно увеличивается, Если структура однородна по своим параметрам по площади, то амплитуда тока зондирующего импульса не изменяется по величине при увеличении задержки вплоть до времени выключения тиристора Вь кл если же структур неоднородна, то при некоторой эадерж" ке 1 наблюдается уменьшение тока. ОТНОШЕНИЕ К=1 са / 1-ВЬ,ХарахтЕРИ- зует степень однородности структуры.Недостатком такого способа опреде-ления степени неоднородности тиристорных структур является его низкая точность, так как он учитывает только неоднородность времени жизни неоснов ных носителей в и- базе структурыб 42654 Формула изобретения Составитель Ю,БрызгаловТехред С.Мигай Корректор д.Мельниченко Редактор Л,Батаиова Заказ 7751/43 Тираж 698 Подписное ЦНИИНИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13935, Москва, Ж, Раушская наб д,4/5Филиал ППП ффйатентф, г.ужгород, ул.Проектная, 4 вследствие неравномерного тепловогонагрева проводящего элемента, но неучитывает другие факторы, приводящиек локализации максимальной нагрузки.(неоднородность удельного сопротив 1 дения кремния, неоднородность фронтадиффузии .и т,д,),Целью изобретения является обеспечение возможности учета максимальной локальной нагрузки при количественной оценке степени неоднородностиструктуры и повышение точности оценки,Цель Достигается тем, что по предлагаемому способу измеряют напряжение переключения тиристора при фиксированной скорости нарастания анодного напряжения через фиксированныйпромежуток времени после протеканияпрямоугольного импульса тока, измеряют напряжение переключения исследуемой структуры в термостате притой же скорости нарастания напряженияи при температуре, равной среднейтемпературе структуры в момент окончания импульса тока и определяемой. расчетным путем для заданной амплитуды тока, определяют отношение измеренных величин напряжений переключения, по которому судят о степениоднородности.Сущность описываемого способа состоит в следующем.Температуру структуры определяютпо формуле(ср "а(1)где ЬЮ - паденйе напряжения на тиристоре при токе )Р,4 - установившееся тепловое сопротивление,Амплитуду тока выбирают из условияО,р=гаО Сгде температурная зависимость напря"жения переКлючения наиболее сильная.Длительность импульса тока должна .быть достаточной для установлениястационарного теплового режима, адлительность временной задержки Сбольше времени выключения.Коэффициент неоднородности определяют ввиде отношенияЪ ОпереО(2)пер где Опер Ц и Опер 3 - значения напряжений переключения, измеренных втермостате до и после протекания тока соответственно,Для повышения оперативности контроля в формуле (1) может быть использовано переходное тепловое сопротивление Р . При этом длительность импульса тока выбирают равной 2-3 мс,при которой разброс переходных тепловых сопротивлений незначителен.Величину )выбирают по каталогу для) данного ).ипа тиристора и выбраннойдлительно"ти импульса тока,Неразрушающий способ контролястепени однородности структур силовыхтиристоров путем пропускания черезисследуемую структуру прямоугольногоимпульса греющего тока, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью учетамаксимальной локальной нагрузки приколичественной оценке степени однородности структуры и повышения точности оценки, измеряют напряжение25переключения тиристора при фиксированной скорости нарастания анодногонапряжения через фиксированный промежуток времени после протекания прямоугольного импульса тока, измеряютнапряжение переключения исследуемойЗН структуры в термостате при той жескорости нарастания напряжения и притемпературе, равной средней температуре структуры в момент окончания импульса тока и определяемой расчетным3 б путем для заданной амплитуды тока,определяют отношение измеренных величин напряжений переключения, по которому судят о степени однородности.Источники информации, принятые во4 внимание при экспертизе1, Семенов Г.И. и др. Контроль степени неоднородности Р -и"р-и- структур, Дефектоскопия, 1972, Р б,с, 12,2. Бурцев Э,Ф Евсеев Ю,А. Методопределения степени однородности45 Р-и-Р-и- структур. Электротехническая промышленность, серия Преобра,зовательная техника, Информационныйнаучно-технический сборник. Вып.8(43),1973.