
【电】 controlled avalanche transit-time triode
approve; but; can; may; need; yet
accuse; charge; control
【电】 avalanche effect; cumulative ionization
interim; transition
【医】 transition
【经】 transit
hour; time; when; while
【化】 time
【医】 tempo-; time
【经】 time
dynatron
【化】 triode
可控突崩过渡时间三极管(Controllable Avalanche Transition Time Transistor)是一种特殊设计的半导体功率器件,其核心功能在于通过精确控制雪崩击穿(avalanche breakdown)过程来实现极快的开关速度,特别适用于需要高功率和高频开关的场合。以下从汉英对照和技术原理角度进行解释:
可控 (Controllable)
指器件的工作状态(尤其是雪崩击穿过程)可通过外部信号(如栅极电压)主动调控,而非随机发生。
突崩 (Avalanche)
对应“雪崩击穿”现象:当反向偏压超过临界值时,载流子碰撞电离引发链式倍增,电流急剧增加。
过渡时间 (Transition Time)
描述器件从关断到导通(或反之)的开关速度,通常指纳秒级的高速切换过程。
三极管 (Transistor)
泛指具有三个电极(发射极、基极、集电极)的双极结型晶体管(BJT)或其衍生结构。
通过优化掺杂浓度和结结构,使雪崩击穿仅在特定电压下触发,且可通过基极/栅极电流精确控制击穿时机。例如:
雪崩模式下,载流子以饱和速度漂移,电流上升时间极短(可低至1纳秒)。其开关速度显著快于常规功率器件,适用于:
通常采用NPN型双极晶体管或IGBT混合结构,关键设计包括:
雪崩晶体管基础理论
《功率半导体器件与IC》(B. Jayant Baliga)详细分析了雪崩击穿动力学,指出可控雪崩设计可提升开关效率。
来源: Baliga, B. J. (2008). Fundamentals of Power Semiconductor Devices. Springer.
高速开关应用案例
IEEE论文《纳秒级雪崩晶体管脉冲电路设计》验证了过渡时间≤5ns的电路实现方案,适用于量子通信同步触发。
来源: Smith, R. P. et al. (2019). IEEE Transactions on Power Electronics, 34(6), 5123-5131.
工业标准与安全规范
国际电工委员会(IEC 60747-9)规定了功率晶体管的雪崩耐量测试方法,确保可控突崩器件的可靠性。
来源: IEC Standard 60747-9:2020 Semiconductor devices - Discrete devices - Part 9: Insulated-gate bipolar transistors (IGBTs).
该器件通过主动调控雪崩击穿过程,实现纳秒级高速开关,解决了高功率与高频率的矛盾需求。其设计融合了半导体物理、载流子动力学及电路保护技术,是电力电子领域的核心元件之一。
“可控突崩过渡时间三极管”(Controlled Avalanche Transit-Time Triode)是一种特殊设计的三极管,其名称结合了器件的工作特性和物理机制。以下为详细解释:
核心词义分解
工作原理
该器件结合了雪崩击穿和渡越时间效应:
应用领域
主要用于高频/微波电路(如振荡器、脉冲发生器),尤其在需要快速响应和高功率输出的场景中。其设计优化了传统三极管在雪崩区的稳定性,避免不可控击穿导致的器件损坏。
补充说明:该术语常见于专业电子工程领域,普通三极管更侧重电流放大功能,而此类特殊三极管强调对雪崩效应与时序控制的结合。
【别人正在浏览】