晶体管原理-0809.ppt

第三章双极结型晶体管
均匀基区晶体管的(直流短路)电流放大系数
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测量方块电阻是实际生产中检验扩散或外延结果的一种重要手段。具体测量时并不需要从半导体材料上切一个方块下来,只需要用四探针仪器在材料表面进行测量,再经过一定的换算就可以得到方块电阻的值。
R□
方块电阻:表面为正方形的(半导体)薄层材料,电流方向与其某个边平行时,在电流方向所呈现的电阻。
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第三章双极结型晶体管
对均匀基区晶体管的几个假设
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(1)发/集结都是突变结,各区杂质均匀分布;
(2)发/集区长度远大于少子扩散长度,两端少子浓度等于平衡值;
(3)势垒区宽度远小于少子扩散长度,忽略势垒区中的复合作用;
(4)外加电场都降落在势垒区;
(5)晶体管是一维的,发/集结是平行面;
(6)基区小注入.
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第三章双极结型晶体管
晶体管的电流密度
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基区少子分布:
扩散电流:
考虑基区复合损失时:
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第三章双极结型晶体管
发射区少子分布:
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扩散电流:
集电区少子分布:
扩散电流
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第三章双极结型晶体管
电流放大系数
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1)发射结注入效率
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第三章双极结型晶体管
2) 基区输运系数
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电荷控制法求集区输运系数
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第三章双极结型晶体管
基区渡越时间
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3) 均匀基区晶体管短路电流放大系数
定义:少子在基区从发射结渡越到集电结所需要的平均时间,记为τb
在t=0 到t=τb 这段时间内,注入到基区中的少子电荷为ΔQnB ,即:
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第三章双极结型晶体管
缓变基区晶体管的电流放大系数
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基区杂质近似为指数分布:
杂质浓度为指数分布时: 内建电场是与x无关的常数
基区内建电场的形成空穴浓度的不均匀性导致空穴的扩散,产生电场,类似pn结自建电场的形成,平衡时空穴电流密度为零。
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第三章双极结型晶体管
2. 基区少子浓度分布
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少子电流密度
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第三章双极结型晶体管
发射区杂质缓变分布,类似有
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平面管集电区杂质均匀分布,有
电流放大系数
1) 发射结注入效率
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