微电子学概论章节.ppt

微电子学概论章节
第一页，课件共22页
第二章 半导体物理和器件物理基础
双极型晶体管
基本结构
电流传输
放大系数
特性曲线
反向电流与击穿
频率特性
第二页，课件共22页
基本结构
发射区
n
基区
收集区
发射结
收集结
p
n
基极C
收集极
发射极
第三页，课件共22页
偏置
发射区
n
基区
集电区
p
n
C
E
Vbe: 正
Vce: 正
第四页，课件共22页
电流传输过程
n
发射
基区渡越
X2
X3
发射区 基区 收集区
多子： 电子 空穴 电子
扩散
漂移
偏置： 正偏 反偏
-Vbe
+Vcb
第五页，课件共22页
电流传输过程
n
发射
基区渡越
X2
X3
发射区 基区 收集区
扩散
漂移
发射结
发射效率
-Vbe
+Vcb
基区
输运系数
收集结
倍增因子
第六页，课件共22页
电流传输: 载流子分布
n
电子浓度
发射区
基区
收集区
发射
基区渡越
高，恒定值，
倾斜
较高，恒定值
ne0
nb
nc0
X2
X3
在基区X2处：
，
在基区X3处：
第七页，课件共22页
电流传输概要
发射
基区渡越
希望：
来自发射区的电子流，大部分能够到达收集区
为此：
1. 发射区有较高的电子浓度，抑制来自基区的空穴流

6. 收集结反向偏置
5. 基区的载流子扩散系数大
4. 基区很薄
3. 基区掺杂较轻，提高nb0
第八页，课件共22页
晶体管的电流放大系数
发射
基区渡越
（1）共基极放大系数
n
p
n
Ie
Ic
Veb
(-)
Vcb
(+)
如何增大共基极放大系数：
（1）提高注射效率
（2）提高基区输运系数
第九页，课件共22页
晶体管的电流放大系数
发射
基区渡越
（2）共发射极放大系数
Ie
Ic=αIe
Ib=(1-α)Ie
通常，α接近于１
所以β很大，大约１００
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