Zur Frage der Sperrschichtberührung bei Transistoren

Zusammenfassung

Bei großen Spannungsaussteuerungen, wie sie vor allem bei Schalterstufen und Verstärker-Endstufen auftreten, gelangt man häufig bis ins sogenannte Durchbruchsgebiet der Transistoren. Insbesondere gilt dies für den Schalterbetrieb, bei dem man oft, um die Spannungsfestigkeit der Transistoren so weitgehend wie möglich auszunutzen, größere Bereiche des Durchbruchsgebietes beim Umschalten bewußt durchschreitet. In diesem Gebiet kann sich unter bestimmten Bedingungen ein „Durchbruch“ zwischen Kollektor und Emitter in der Art einstellen, daß mit zunehmender Kollektor-EmitterSpannung ein fast unbegrenztes Ansteigen des Kollektorstromes erfolgt, d. h. praktisch ein Kurzschluß zwischen Kollektor und Emitter eintritt. Normalerweise liegt diesem Kollektor-Emitter-Durchbruch folgender Mechanismus zugrunde. Durch die in der Kollektor-diode mit zunehmender Kollektor-Basis-Sperrspannung immer stärker in Erscheinung tretende Ladungsträger-Multiplikation infolge Stoßionisation wird ein lawinenhaftes Anwachsen des Kollektorsperrstromes ausgelöst und in Gang gehalten. Man nennt diese Art Durchbruch daher Lawinendurchbruch (engl. avalanche breakdown). Das Lawinendurchbruchsgebiet erstreckt sich im allgemeinen von der I _B = 0-Durchbruchskennlinie bis zur I _CB0-Grenzkennlinie, d. h. der Durchbruchskennlinie für I _E = 0, im wesentlichen etwa so, wie es der schraffierte Bereich des schematischen Bildes 1 darstellt ¹). Auf eine nähere Beschreibung des Zustandèkommens und der Gestalt der Kennlinien im Lawinendurchbruchsgebiet können wir hier verzichten. Wir wollen jedoch im Hinblick auf spätere Vergleiche mit andersartigen Kennlinien festhalten, daß eine eindeutige Zuordnung der Durchbruchskennlinien zu den jeweils eingestellten positiven Basisströmen. I _B oder Basis-Emitterspannungen U _BE besteht, insbesondere, daß mit zunehmenden Werten von I _B bzw. U _BE diese Durchbruchskennlinien bei höheren Kollektor-Emitter-Spannungen —U _CE liegen.