МОЩНЫИ ТРАНЗИСТОР, транзистор, допустимая мощность рассеяния к-рого превышает 1 Вт. При допустимой мощности рассеяния св. неск. Вт используют принудительный отвод теплв (при помощи радиатора, обдува и др.). Различают М. т. со средней (от 1 до 10 Вт) и большой (св. 10 Вт) величиной допустимой мощности рассеяния.
М. т. могут быть биполярными и полевыми. Характерной особенностью биполярных М. т. является разветвлённая форма эмиттериой области (гребенчатая, кольцевая, звездчатая и др.), обеспечивающая большое значение отношения периметра эмиттера к его площади, что компенсирует оттвснеиие тока эмиттера к его периферийным областям. Наибольшее значение отношения периметра к площади достигается в т. и. миогоэмиттерных М. т., в к-рых эмиттер-ная область разделяется иа большое число (до неск. сотен) отд. кольцевых илн полосковых эмиттеров. Однако с увеличением этого отношения возрастает вероятность неравномерного распределения тока, шнурования тока и, «ак следствие, возникновение вторичного пробоя. Возможность возникновения шнуроввиия тока в миогоэмиттерных М. т. предотвращают использованием т. н. балластных (стабилизирующих) резисторов, включаемых последовательно с каждым из эмиттеров и обеспечивающих отри цат. обратную связь по напряжению.
Характерной особенностью полевых М. т. является разветвлённая форма канала, к-рый может иметь знвчит. ширину (до неск. десятков см), что обеспечивает при мвлой площади ПП кристалла существ, увеличение рабочих токов, уменьшение сопротивления открытого транзистора, а также увеличение крутизны передаточной характеристики таких транзисторов.
По конструктивио-технологич. особенностям М. т. делятся на меза-планариые, пленарные и планарио-эпитаксиальные. В качестве исходного ПП материала для биполярных М- т. используют в основном Si, а для полевых — Si и GaAs. Существуют также сплавные биполярные М. т. на основе Ge. Наиболее распространёнными среди биполярных М. т. являются транзисторы ел — р — п-структурой на основе 5i и с р — п — р-структурой на основе Ge; среди полевых М. т. наиболее распространены транзисторы, у к-рых канвл имеет проводимость п-типа, что обусловлено меньшими техиологич. трудностями изготовления, а также лучшим сочетанием параметров таких транзисторов.
Различают низкочастотные, высокочастотные, сверхвысокочастотные, а также высоковольтные М. т. Низкочастотные М. т. имеют граничную частоту до 3 МГц. К низкочастотным относятся биполярные М. т. с большой толщиной базового слоя (от 5 до 40 мкм). В М. т. этого класса рабочая частота достигает неск. сотен кГц, допустимая мощность рассеяния — неск. сотен Вт, допустимое напряжение на коллекторе — от 30—40 до 200 В, а рабочие токи лежат в пределах от сотен мА до сотеи А.
В высокочастотных М. т. граничная частота составляет от 3 до 300 МГц, диапазон рабочих частот — от неск. сотеи кГц до 100 МГц, мощность, отдаваемая в нагрузку,— до неск. сотен Вт, допустимые напряжения питания — до 50 В (в биполярных М. т.) и до 80 В (в полевых М. т.).
В сверхвысокочветотных М. т. граничная частота превышает 300 МГц. В биполярных М. т. нв основе Si рабочвя частота достигает 18 ГГц (близка к расчётной), в в полевых М. т. на основе GaAs— 100 ГГц. В М. т. этого класса величина отдаваемой мощности при работе в непрерывном режиме иа частотах от 100 МГц до 2 ГГц составляет соответственно 500—100 Вт, а при работе в импульсном режиме на частотах до 2 ГГц достигает 1 кВт. Однако у верх, границы диапазона рабочих частот величина отдаваемой мощности таких транзисторов уменьшается до десятков мВт.
Для получения максимально возможных значений энер-гетич. параметров ВЧ и СВЧ М. т. (отдаваемой мощности, коэф. усиления мощности и кпд) стремятся к увеличению рабочих токов (при сохранении достаточно высоких рабочих напряжений), к снижению сопротивления насыщения и теплового сопротивления при одновременном уменьшении значений ёмкостей р — п-переходов (для биполярных М. т.) или входной и выходной ёмкостей (для полевых М. т.) и уменьшении индуитивностей выводов. Помимо этого в таких М. т. необходимо обеспечить электрич. изоляцию всех выводов от теплоотводящей части корпусе. Требования эти взаимопротиворечивы. Удовлетворить эти требования удается путём создания т. н. многоструктурных конфигураций (размещением на одном ПП кристалле большого числа пленарных миогоэмиттерных транзисторных структур, разнесённых друг относительно друга), позволяющих при мвлой величине ёмкостей получить большие рабочие токи, малые сопротивления насыщения и низкое тепловое сопротивление транзисторной структуры. Для снижения теплового сопротивления корпуса при одновременной электрич. изоляции выводов от теплоотводящей части корпуса используют корпуса с основанием нз оксиберил-лиевой керамики, являющейся изолятором и в то же время обладающей высокой теплопроводностью. Снижение индуитивностей выводов достигается использованием малоиндуктивиых виеш. ленточных выводов и большого числа внутр. проволочных выводов, параллельных друг
другу-
Высоковольтными М. т. условно наэ. транзисторы, в к-рых допустимое обратное напряжение коллекторного перехода (для биполярного транзистора) или перехода сток — канал (для полевого транзистора) превышает 200 В. Отличит, особенностью высоковольтных биполярных М. т. является наличие высок ооми ой коллекторной области (~20—200 Ом-см) и толстого базового слоя (^5—50 мкм), а высоковольтных полевых М. т.— наличие иа границе с каналом высокоомиого слоя стока. В М. т. этого класса макс, допустимые напряжения достигают 5 кВ (в биполярных М. т.) и 1000 В (в полевых М. т.), макс, рабочие токи при напряжениях 500—1000 В — соответственно 200—100 А ( биполярных М. т.) и 20—10 А (в полевых М. т.), сопротивление насыщения лежит в диапазоне от десятых долей Ом до десятков Ом (для полевых М. т.) и от тысячных долей Ом до неск. Ом (для биполярных М. т.), а время переключения составляет от 0,1 до 10 мке (для биполярных М. т.) и от 0,003 до 0,3 мке (для полевых М. т.).
Мощный транзистор