2.4.2 唯一的他励关断器件
如图2.12a所示，对动作中的晶闸管而言，被注入的空穴从阳极的p层开始到阴极的n层为止进行流动，这些空穴的流动也促使从阴极的n层向p层注入电子，所以一旦引起阳极空穴的注入后，即使失去门极电流，依然会从两极方向持续注入载流子。因此，晶闸管的初始动作与晶体管一样，都是根据门极电流来使得阳极电流（从阴极的电子流）开始流动的。当电流增长到某种程度时，诱发阳极空穴的注入，于是电流急剧增加，两极间电位差骤降，进入导通状态。形成这种状态后，即使失去门极电流，晶闸管依然保持导通状态，这一现象被称为晶闸管闩锁（latch）效应。
相反地，已进入导通状态的晶闸管要想恢复到关断状态，由于器件自身并不具有这个功能，所以一定要借助适当的外部方法使电流的导通状态降低到一定的条件以下，准确地说，应使得阳极电流减小到维持电流值（没有门极电流的情况下，由于空穴注入而保持导通状态的必要最小阳极电流值）以下。实际中采用的可靠方法是给晶闸管施加反向电压，使得晶闸管的电流完全被别的回路旁路，这样的过程称为换流（commutation），它是使晶闸管关断的手段。另外，由于器件自身没有关断能力，需要依靠外部方法进行关断，所以本书中称之为他励关断过程，并称晶闸管为他励关断器件（externally turn-off SD）[4]。
图2.13a所示为晶闸管的图形符号，图2.13b所示为工作时的电压电流特性。施加反向电压时变为反向阻断状态，只有极小的反向漏电流。图2.13a中的反向阻止记号表示它的反向阻断特性。反向电压超过某值时会引起反向击穿而损坏，设计上可能施加的反向电压称为反向耐压[5]。另一方面，施加正向电压时也会出现正向阻断状态，只有微量的正向漏电流。然而，当门极中有电流iG流动时，依据npn 3层晶体管的同样原理，电子电流从其阴极开始到阳极侧的n层为止进行流动，从而引起来自阳极p层的空穴电流。随着门极电流的增加，两者相互增长，当超过某个阈值时，阳极电流急剧增加进入导通状态，这是依靠控制晶闸管门极电流进行导通的过程。但是，即使不注入门极电流，如果一直增加阳极的正向电压，则也会发生击穿，以至无法维持阻断状态，电流急增，从而进入导通状态。这种情况下，晶闸管虽然不会被损坏，但这不是正常的使用方法，因为没有经过控制，晶闸管就可以导通。因此，不使击穿发生而能维持阻断状态的最大设计耐压称为正向耐压。(https://www.daowen.com)
图2.13 晶闸管的图形符号，导通时的电压电流特性和理想特性
晶闸管一旦导通，即使失去门极电流，也会发生闩锁效应，使得晶闸管处于导通状态。若阳极电流不在维持电流值以下，则不会恢复到关断状态。晶闸管的动作如此复杂，在仿真时可以进行理想化处理，图2.13c所示为其理想特性。
为了使晶闸管导通，一般通过门极电流导致从阴极n层注入电子流，然而，若用光对门极的p型半导体层进行照射，来代替电流的电子注入，则光激励产生电子、空穴对，其生成的电子也可以使晶闸管导通，这种晶闸管称为光导通晶闸管，或者称为光控晶闸管，一般用于高压大容量的场合。