تحقیق تیریستور (یا یكسو كننده قابل كنترل p-n-p-n )

تیریستور یك وسیله نیمه هادی چهار لایه سه اتصالی با سه خروجی است و از لایه های نوع p و n سیلیكونی كه به طور متناوب قرار گرفته اند ساخته شده اند .. ناحیه p انتهایی آند ، ناحیه n انتهای كاتد و ناحیه p داخلی دریچه یا گیت است . آند از طریق مدار به طور سری به كاتد وصل می شود . این وسیله اساساً یك كلید است و همواره تا زمانی كه به پایانه های آند و دریچه ولتاژ مثبت مناسبی به كاتد اعمال نشده است در حالت قطع (حالت ولتاژ مسدود كننده ) باقی می ماند و امپدانس بینهایتی از خود نشان خواهد داد . در حالت وصل و عبور جریان بدون احتیاج به علامت (یا ولتاژ) بیشتری روی دریچه به عبور جریان ادامه خواهد داد . در این حالت به طور ایده آل هیچ امپدانسی در مسیر جریان از خود نشان نمی دهد . برای قطع كلید و یا برگرداندن تیریستور به حالت خاموشی بایستی روی دریچه علامت و یا ولتاژی نباشد و جریان در مسیر آند به كاتد به صفر تقلیل یابد . تیریستور عبور جریان را فقط در یك جهت امكان پذیر می سازد .
اگر به پایانه های تیریستور ولتاژ بایاس خارجی اعمال نشود ، حاملهای اكثریت در هر لایه تا زمانی كه ولتاژ الكتروستاتیكی داخلی به وجود آمده از انتشار بیشتر حاملها جلوگیری كند ، منتشر می شوند . اما بعضی از حاملهای اكثریت انرژی كافی جهت عبور از سد تولید شده توسط میدان الكتریكی ترمزكن هر اتصال را دارد . این حاملها پس از عبور ، تبدیل به حاملهای اقلیت می شوند و می توانند با حاملهای اكثریت تركیب شوند . حاملهای اقلیت هر لایه نیز می توانند توسط میدان الكتریكی ثابتی در هر یك از اتصالها شتابدار شوند ، ولی چون در این حالت (از خارج ولتاژی اعمال نمی شود) مدار خارجی وجود ندارد مجموع جریانهای حاملهای اقلیت و اكثریت بایستی صفر شود .
حال اگر یك ولتاژ بایاس با یك مدار خارجی برای حمل جریانهای داخلی منظور شود ، این جریان ها شامل قسمتهای زیر خواهند
بود.
جریان ناشی از :
1-عبور حاملهای اكثریت (حفره ها ) از اتصال
2-عبور حاملهای اقلیت از اتصال
3-حفره های تزریق شده به اتصال كه از طریق ناحیه n اشاعه
می یابند اتصال را قطع می كند .
4-حاملهای اقلیت از اتصال كه از طریق ناحیه n اشاعه یافته و از اتصال عبور كرده است . عیناً نیز از شش قسمت و از چهار قسمت تشكیل خواهد یافت .
برای تشریح اصول كار تیریستور از دو روش متشابه مدلهای دیودی و یا دو ترانزیستوری می توان استفاده كرد .