Строение, принцип действия дрейфового транзистора

Физические процессы в базе дрейфового транзистора при низком уровне инжекции. Влияние неравномерного распределения примесей в базе на концентрацию и движение электронов. Определение параметров аппроксимации электрического заряда. Скорость передачи тока.

Рубрика Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид реферат
Язык русский
Дата добавления 21.03.2015
Размер файла 563,9 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

Цель работы - закрепление и расширение теоретических знаний в области устройства и принципа работы дрейфовых транзисторов. Полученные результаты - из различной учебной и научной литературы мною были рассмотрены дрейфовые транзисторы. Я рассмотрел их недостатки, строение, принцип действия. В данной работе я подробно описал основные параметры и характеристики дрейфовых транзисторов.

Содержание

Введение

1. Определение, структура и особенности дрейфового транзистора

2. Физические процессы в базе дрейфового транзистора

3. Влияние неравномерного распределения примесей в базе на параметры дрейфового транзистора

Заключение

Список использованных источников литературы

Введение

Широкое применение получили дрейфовые транзисторы, основной особенностью которых является неравномерное распределение примесей в базе. Такое распределение примесей в базовом слое транзистора приводит к образованию электрического поля, увеличивающего скорость движения носителей. При этом перенос носителей осуществляется не только за счет диффузии, но также и за счет дрейфа носителей в электрическом поле.

Дрейфовые транзисторы имеют более высокие предельные частоты, в них легче получить одновременно малые высокочастотные сопротивления базы, малые ёмкости коллекторного перехода и высокие пробивные напряжения коллектора. При изготовлении дрейфовых транзисторов для образования p-n переходов используется технология диффузии примесей. Поэтому дрейфовые транзисторы часто называют диффузионными (по методу образования p-n переходов).

Дрейфовые транзисторы были предложены в 1953 году, а особенно широко применяются с 1956 года. В настоящее время разработан ряд технологических методов их изготовления, и эти транзисторы выпускаются с хорошими частотными свойствами и значительными рассеваемыми мощностями.

Предельные частоты высокочастотных дрейфовых транзисторов примерно в 10 раз превосходят предельные частоты транзисторов с однородным распределением примесей в базовой области. Кроме того, рассеиваемая мощность высокочастотных дрейфовых транзисторов при больших предельных частотах может во много раз превосходить мощность бездрейфовых транзисторов.

1. Определение, структура и особенности дрейфового транзистора

Основные характеристики транзистора определяются в первую очередь процессами, происходящими в базе. В зависимости от распределения примесей в базе может существовать или отсутствовать электрическое поле. Если при отсутствии токов в базе существует электрическое поле, которое способствует движению неосновных носителей заряда от эмиттера к коллектору, то транзистор называют дрейфовым, если же поле в базе отсутствует - бездрейфовым. По принципу действия дрейфовый и бездрейфовый транзисторы одинаковы. Отличаются они только механизмом переноса носителей через базовую область. В дрейфовом транзисторе скорость носителей в базе увеличивается вследствие действия дрейфового поля, что приводит к различиям в численных значениях параметров двух типов транзисторов.

Рассмотрим типичную структуру дрейфового транзистора, создаваемого методом двойной диффузии (рис.1).

Рисунок 1 - Структура дрейфового транзистора

Пусть в качестве исходного материала используется полупроводник р-типа с концентрацией примеси Na0. С поверхности полупроводника происходит диффузия акцепторной и донорной примесей, причем на поверхностиNa>Nd.

Существенное влияние на результирующее распределение примесей оказывает то, что коэффициент диффузии акцепторной примеси значительно отличается от коэффициента диффузии донорной примеси. Поэтому, например, в германии концентрация акцепторной примеси быстрее убывает с расстоянием вглубь полупроводника, чем концентрация донорной (рис.2,а). Для получения более ясной картины построим на основе рис.2,а зависимость разности Na-Nd от x (рис.2,б).

Рисунок 2 - Распределение примесей в дрейфовом транзисторе

Теперь видны три области в полупроводнике: р-типа (x<0, Na-Nd>0), п-типа (W>x>0, Na-Nd<0), р-типа (x>W, Na-Nd>0). Первая область может использоваться в качестве эмиттера транзистора, вторая -- в качестве базы, третья -- коллектора. Обычно режим диффузии выбирается так, чтоN>>Ndб,ср>>N (Ndб,ср -- средняя концентрация примесей в базе). Поэтому приближенно распределение примесей можно изобразить в виде рис.2,в.

Вследствие неравномерного распределения примесей в базе (рис.2,г) существуют встречные диффузионные потоки электронов и дырок, которые приводят к образованию электрического поля в базе. Образование электрического поля можно объяснить следующим образом. Концентрация атомов донорной примеси в базе транзистора p-n-p-типа велика у эмиттера и мала у коллектора. Так же распределяется и концентрация свободных электронов, поскольку свободные электроны создаются вследствие ионизации атомов донорной примеси. Часть свободных электронов от эмиттера уходит к той части области базы, которая расположена у коллекторного перехода. Это перемещение создает избыточный положительный заряд ионов у эмиттерного и избыточный отрицательный заряд электронов у коллекторного перехода. Таким образом, создаются электрическое поле и наклон энергетических зон в базовой области (рис.3). Электрическое поле в базе направлено от эмиттера к коллектору и, следовательно, способствует движению дырок в этом направлении.

Рисунок 3 - Дрейфовый транзистор

Особенности дрейфовых транзисторов. Как известно, диффузионная технология позволяет получить очень тонкую базу, что само по себе (даже без учета распределения примесей) приводит к ряду важных следствий. А именно при прочих равных условиях существенно уменьшается время диффузии tD и увеличивается коэффициент передачи в, поскольку эти параметра зависят от квадрата толщины базы. Толщина базы у дрейфовых транзисторов в 5-10 раз меньше, чем у диффузионных, а потому время диффузии tD и постоянная времени фб, оказывается меньше в десятки раз; соответственно увеличивается граничная частота fб. Коэффициент передачи в по тем же соображениям должен был бы доходить до 1000 и больше. На самом деле он значительно меньше и обычно не превышает 100-200. Это объясняется тем, что величины б и в зависят не только от толщины базы, но также от времени жизни и коэффициента инжекции. В связи с повышенной концентрацией примесей вблизи эмиттера, а значит, малым удельным сопротивлением время жизни в базе дрейфового транзистора значительно меньше, чем у диффузионных транзисторов, а коэффициент инжекции более заметно отличается от единицы.

Теперь учтем неравномерное распределение примесей в базе на примере р-п-р транзистора (рис.4, где LД -- длина диффузии доноров) и покажем те следствия, к которым приводит такая неравномерность.

Рисунок 4 - Распределение примесей в базе дрейфового транзистора

Прежде всего, очевидно, что слой базы, прилегающий к коллекторному переходу, является почти собственным полупроводником, так как здесь продиффундировавшие донорные атомы в значительной мере компенсируют акцепторные атомы исходного кристалла. Следовательно, удельное сопротивление этого слоя базы велико и коллекторный переход оказывается довольно широким. Соответственно емкость Ск получается значительно (почти на порядок) меньшей, чем у диффузионных транзисторов, и составляет несколько пикофарад. По вполне понятным причинам коллекторный переход является плавным, а не ступенчатым.

По мере удаления от коллектора в глубь базы концентрация доноров растет, а удельное сопротивление уменьшается. Результирующее сопротивление базы можно рассматривать как результат параллельного соединения отдельных слоев базы, имеющих равную удельную проводимость. Поскольку неоднородность базы является основой дрейфового механизма транзистора, концентрацию Nd(0) делают весьма большой;

Nd(0)>>Na.к

где Na. к -- концентрация акцепторов в исходной пластинке (рис.4). Очевидно, что сопротивление rб определяется в основном тем участком базы, который прилегает к эмиттерному переходу и имеет наибольшую удельную проводимость. Поэтому, несмотря на значительно меньшую толщину базы W, величина rб у дрейфовых транзисторов примерно такая же, как у диффузионных, и даже меньше.

Эмиттерный переход у дрейфовых транзисторов, как правило, ступенчатый. Поскольку граничная концентрация доноров Nd(0) велика, концентрация акцепторов в эмиттере должна быть еще большей и эмиттерный переход получается очень узким. В результате при подаче на эмиттер отрицательного запирающего напряжения этот переход легко пробивается. Обычно пробой носит полевой характер и происходит при очень небольшом напряжении (1-2 в). Пробой эмиттера оказывает значительное влияние на работу многих импульсных схем, в которых запирание триода является необходимым элементом рабочего цикла. Эта важная специфика дрейфовых транзисторов не является, однако, препятствием для применения их в ключевых схемах, так как пробой перехода при ограниченном токе является обратимым явлением (как в опорном диоде) и не представляет никакой опасности. Инжекция в режиме пробоя, как известно, отсутствует и, следовательно, по коллекторной цепи триод остается запертым.

Меньшая ширина эмиттерного перехода у дрейфовых триодов при прочих равных условиях означает большую величину барьерной емкости СЭ. Это обстоятельство вместе с гораздо более высокой частотой ѓб делает существенным влияние емкости СЭна коэффициент инжекции. Иначе говоря, частотные свойства дрейфовых транзисторов могут ограничиваться не временем диффузии, а постоянной времени rЭСЭ. Для того чтобы уменьшить влияние барьерной емкости СЭ, часто используют дрейфовые транзисторы при большем токе эмиттера, например 4-5 ма вместо 1 ма. Тогда сопротивление rЭ уменьшается и постоянная времени rЭСЭ оказывается достаточно малой. В сущности, критерием при увеличении тока является условие

СЭЭ.Д

где СЭ. Д

Заметим еще, что коллекторный слой у дрейфовых транзисторов имеет сравнительно большое сопротивление. Это объясняется, во-первых, значительной толщиной коллектора (она близка в толщине исходной пластинки) и, во-вторых, тем, что исходная пластинка имеет довольно большое удельное сопротивление (с? омМсм}.Последнее обстоятельство обусловлено тем, что в противном случае нельзя было бы обеспечить существенную разницу в концентрациях NБ(0) и NБ (W), а это в значительной степени лишило бы дрейфовый транзистор тех его особенностей, которые связаны с наличием собственного поля и базе. Сопротивление коллекторного слоя особенно важно учитывать в ключевых схемах, построенных на дрейфовых транзисторах.

2. Физические процессы в базе дрейфового транзистора при низком уровне инжекции

Рассмотрим физические процессы в базе на основе дрейфового транзистора n+-p-n-n+ типа изготовленного по методу двойной односторонней диффузии.

Распределение легирующих примесей и результирующей примеси в n+-p-n-n+ дрейфовом транзисторе изображено на рис.5, б, в, где N1(x) -- распределение акцепторной примеси, формирующей базу, a N10(x) - ее поверхностная концентрация. Эмиттер формируется донорной примесью с распределением N2(x) и поверхностной концентрацией N20(x).

Рисунок 5 - Дрейфовый транзистор n+-p-n-n+ типа а) Структура, б) распределение легирующих примесей, в) результирующее распределение примеси.

Сильнолегированный n+-слой коллектора является подложкой транзисторной структуры, концентрация доноров в которой NП. На рис.5, в представлено распределение результирующей примеси и обозначены границы ОПЗ эмиттерного и коллекторногор-п переходов. Концентрация примеси в базе (рис.5, в) максимальна, как правило, в левой трети базы, примыкающей к эмиттеру. В этой части базы создается не ускоряющее, а тормозящее электроны электрическое поле, что отрицательно сказывается на усилительных и частотных свойствах транзистора. Однако то, что толщина базы дрейфовых транзисторов мала, полностью окупает недостатки, связанные с наличием участка тормозящего поля в базе.

Расчет параметров и характеристик дрейфовых транзисторов осложнен тем обстоятельством, что концентрация легирующей примеси в слоях транзистора зависит от координаты. Зависят от координаты подвижность, коэффициент диффузии и время жизни носителей заряда. Это создает серьезные математические трудности для получения расчетных соотношений на основе решения уравнения непрерывности. Получение конечных результатов в аналитической форме в этом случае возможно только для ограниченного числа упрощенных модельных задач.

Для расчета основных соотношений в дрейфовом транзисторе воспользуемся приближенным теоретическим подходом. В дрейфовом транзисторе с узкой базой при WБ /Ln<0,5 объемная рекомбинация слабо влияет на распределение электронов в базе п(х). Поэтому для отыскания распределения п(х) можно считать, что в первом приближении сквозной ток электронов Jnx в базе постоянен.

Рассмотрим практически важный случай, когда реальную зависимость N(x) в базе можно аппроксимировать экспонентой. На рис.5,б такая аппроксимация соответствует штриховой линии, которая проходит через точки графика с координатами (хЭ, NАЭ) и (xК, No), т.е.

N*(x)=-N*10·e-ax+N0=-NАЭexp(-a(x-xЭ)+N0. (1)

Параметры аппроксимации определяются следующим образом:

N*10=NАЭexp(axЭ). (2)

При экспоненциальном распределении примеси напряженность электрического поля практически во всей квазиэлектронейтральной базе постоянна, за исключением небольшой приколлекторной части базы, как правило, занятой ОПЗ коллекторного перехода. Знак минус означает, что поле в базе направлено против оси х, т. е. ускоряет электроны от эмиттера к коллектору. Для оценки «силы» влияния ускоряющего поля в базе вводят понятие фактора поля, который показывает, во сколько раз разность потенциалов в базе

ДUБx=ExWБ0

возникающая за счет наличия «встроенного» поля в базе Ех.

В бездрейфовом транзисторе з =o, и распределение концентрации электронов в базе практически линейно. При наличии ускоряющего (з >o) электрического поля часть тока электронов по-прежнему переносится за счет диффузии, а другая часть -- за счет дрейфа. По этой причине градиент концентрации электронов вблизи эмиттера уменьшается, как показано на рис.6.

Рисунок 6 - а) распределение концентрации электронов от координаты, б) -зависимость m(з} в транзисторе с ускоряющим полем в базе, в) распределениеп(х) в реальном транзисторе

Уменьшается и общий заряд электронов Qnв базе. Это приводит к уменьшению тока объемной рекомбинации электронов в базе

JvA=Qnn,

а значит, к возрастанию коэффициента переноса при увеличении ускоряющего поля в базе.

При наличии тормозящего поля в базе (знак фактора поля з меняется на противоположный) фб увеличивается с ростом з, а коэффициент переноса ч сильно уменьшается.

В транзисторах, изготовленных методом двойной односторонней диффузии, наличие тормозящего поля в начале базы частично или полностью компенсирует положительное влияние ускоряющего поля в остальной части базы.

Распределение п(х) показано на рис. 6, б сплошной линией.

Поэтому эффективные значения функции m(з) не столь высоки и могут быть даже меньше единицы.

В таких транзисторах основной вклад в уменьшение постоянной накопления дает не поле в базе, а малая толщина базы, обеспечиваемая диффузионной технологией.

3. Влияние неравномерного распределения примесей в базе на параметры дрейфового транзистора

Увеличение скорости движения носителей через базу в первую очередь уменьшает пролетное время. Влияние дрейфового поля проявляется и в выравнивании скоростей носителей. Разброс в скоростях и этом случае оказывается не так высок, как в случае чисто диффузионного движения, где все определяется только тепловыми скоростями. В результате падение коэффициента переноса в до уровня 0,707 должно произойти на частоте, существенно превышающей частоту юр бездрейфового транзистора с той же толщиной базы.

Увеличение предельной частоты приводит к изменению основных фазовых соотношений. Фазовый сдвиг на частоте юр оказывается несколько больше, чем для бездрейфового транзистора. Формула для частотной зависимости коэффициента переноса примет вид

(3)

где т =0,5-- 0,8, в-коэффициент переноса.

Полагая NЭ = 1017см-3 и NК = 1014см-3(NЭ/NК=1000), получаем, что предельная частота коэффициента переноса дрейфового транзистора будет в этом случае более чем в 6 раз превышать предельную частоту коэффициента переноса бездрейфового транзистора.

Поскольку дрейфовые транзисторы могут иметь очень высокие значения предельной частоты ѓв, то расчеты показывают, что в этом случае уже нельзя полагать эффективность эмиттера частотно-независимой и считать, что ѓв?fa. Так как эмиттерный переход шунтирован зарядной емкостью, то на достаточно высоких частотах токи смещения через переход могут оказаться соизмеримыми с токами инжекции.

Для того чтобы оценить роль эффективности эмиттера, рассмотрим конкретный пример транзистора типа р-п-р с концентрацией у эмиттера, равной NЭ= 1017см-3, диаметром эмиттера dЭ = 0,3 мм (SЭ = 0,07 мм2), толщиной базы W = 10 мкм и концентрацией у коллектора NК = 1014 см-3.

Предельная частота ѓв такого триода будет равна (на основании предыдущего примера)

ѓв= ѓв0? 6=1700/100=17?6 ?100 Мгц.

Задаваясь значениями тока эмиттера, рассчитаем rЭ, СЭи предельную частоту fy, определяемую по спаданию гР в раз

()

на основании простейших соотношений для бездрейфового транзистора.

Можно видеть, что в данном случае предельная частота fб транзистора будет определяться не столько частотной зависимостью в(щ), сколько частотной зависимостью г(щ). Особенно при малых токах (0,1--0,3 ма) можно считать, что fб ? fг. Для бездрейфового транзистора с ѓв0= 17 Мгцчастотная зависимость г(щ) при токах 1 ма и выше будет несущественной, для дрейфового же трнзистора с ѓв0= 100 Мгцтолько при токе 15ма можно считать fб = fв . Этим объясняется тенденция к использованию дрейфовых транзисторов при повышенных токах эмиттера.

Другими словами, малая предельная частота коэффициента инжекции имеет более существенное значение для транзисторов с большими предельными частотами коэффициента переноса и мало влияет на частотные свойства транзистора с малыми предельными частотами коэффициента переноса. дрейфовый транзистор электрический заряд

Таким образом, коэффициент передачи тока б(щ) дрейфового транзистора будет определяться произведением эффективности эмиттера г(щ), коэффициента переноса в базе в(щ) и коэффициента переноса в коллекторном переходе в*(щ). Кроме того, выходной ток IК в режиме короткого замыкания может уменьшаться и за счет действия цепочки rбСК

Следует отметить еще одну особенность дрейфового транзистора. В силу того, что в области базы концентрация у эмиттерного перехода высокая, а у коллекторного перехода низкая, то сопротивление базы дрейфового транзистора будет больше, чем сопротивление базы бездрейфового транзистора, концентрация примесей у которого по всей толщине базы будет высокой (равной NЭ).Расчеты показывают, что с ростом перепада концентраций сопротивление базы дрейфового транзистора возрастает почти по тому же самому закону, что и ѓв. Если обеспечить условия, позволяющие получать faв, и сравнить максимальную частоту ѓМАКС дрейфового транзистора с максимальной частотой обычного бездрейфового транзистора, у которого концентрация примесей в области базы соответствует концентрации NЭ у эмиттера дрейфового транзистора, то получим следующую приближенную зависимость:

(4)

Возможный выигрыш в максимальной частоте усиления мощности определяется для дрейфового транзистора практически только возможностью уменьшить коллекторную емкость, так как увеличение fб = ѓв

Следует учитывать, что поскольку Из-за саморазогрева, поверхностного пробоя и так далее не удается обеспечить работу дрейфового транзистора при расчетных максимальных напряжениях, определяемых лавинным пробоем, то реальный выигрыш будет меньше, чем дает максимальное значение радикала.

Тем не менее дрейфовые транзисторы будут всегда иметь более низкие значения коллекторных емкостей и более высокие пробивные напряжения, чем бездрейфовые транзисторы, изготовленные из сильнолегированного материала.

Таким образом, можно сделать окончательный вывод, что при прочих равных условиях (W, NЭ, SЭ) наилучшими частотными свойствами будут обладать такие дрейфовые транзисторы, у которых будет обеспечена максимально возможная ширина коллекторного перехода.

Однако увеличение ширины коллекторного перехода приводит к появлению некоторых нежелательных особенностей. Одной из таких особенностей является значительное увеличение рассеиваемой мощности. С одной стороны, мы определили, что дрейфовый транзистор должен работать при довольно больших (порядка 5-10 ма и более) токах эмиттера. С другой стороны, для того чтобы область объемного заряда распространилась на весь широкий переход, необходимы значительные (30-50 в и более) коллекторные напряжения. В этом случае рассеиваемая на коллекторе мощность будет составлять 300--500 мвт. В то же время размеры электродов (SЭ, SК) высокочастотных транзисторов должны быть меньше размеров электродов низкочастотных транзисторов. Уже исходя из этих соображений выбирать очень малые значения NК, при которых приколлекторная область имела бы удельное сопротивление, близкое к собственному, не представляется целесообразным.

Другим недостатком дрейфовых транзисторов с широким коллекторным переходом является сильная зависимость ширины перехода от напряжения на коллекторе. Особое значение это будет иметь при использовании таких транзисторов в импульсных схемах.

Высокое удельное сопротивление области коллектора нежелательно и из тех соображений, что это будет приводить к значительным падениям напряжения в теле коллектора. Для того чтобы уменьшить этот эффект, используют низкоомную пластину с нанесенным на нее тонким высокоомным эпитаксиальным слоем. Поочередной или одновременной диффузией в высокоомный слой донорных и акцепторных примесей создают сильнолегированную область эмиттера (р+) и область базы (п).

Рисунок 7 -Распределение избыточных концентраций доноров и акцепторов в дрейфовом транзисторе (без соблюдения масштаба).

Толщина эпитаксиальной высокоомной пленки выбирается таким образом, чтобы обеспечивалась заданная величина толщины базы W и ширины коллекторного перехода Wi (рис.7).Сразу за границей перехода начинается низкоомная область тела коллектора (р+).

При изменении напряжения на коллекторе сначала (при малых напряжениях) переход распространяется как в сторону базы, так и в сторону коллектора. Очень скоро, однако, концентрация со стороны базы начинает превышать концентрацию со стороны коллектора. Переход начинает расширяться в основном в высокоомной части коллектора (рис. 8).

Рисунок 8 -Зависимость распределения объемного заряда в диффузионном переходе и ширины перехода от изменения напряжения

При достаточно высоких напряжениях ширина перехода достигает величины Wi и область объемного заряда -- низкоомной части исходной пластины. Последовательное сопротивление тела коллектора, эффект которого во многом соответствует эффекту сопротивления базы, будет определяться величиной удельного сопротивления этой сильнолегированной части.

Рисунок 9 -График изменения распределения неравновесных носителей с изменением толщины базы

Расширение перехода в глубь базы будет изменять ширину базы, что приведет к появлению диффузионной емкости коллектора и коэффициента обратной передачи напряжения мЭК.

Из графиков рис.9 можно видеть, что дрейфовый транзистор должен характеризоваться меньшими значениями мЭК и СКЭ по сравнению с бездрейфовым транзистором. Действительно, величина мЭК для дрейфового транзистора уменьшается в 15 раз при м= 2 и почти в 400 раз при м= 4.

Обратим внимание на один интересный момент. Из графика рис. 9 можно видеть, что, хотя в значительной части базы будет действовать дрейфовое поле, ускоряющее неосновные носители в направлении к коллектору, в части базы, непосредственно примыкающей к эмиттеру, градиент концентрации доноров имеет обратный знак. У самого эмиттера в области базы будет иметь место тормозящее поле. Расчеты и эксперимент показывают, что при малых токах эмиттера это тормозящее поле несколько снижает коэффициент передачи тока б.

Практически мы работаем при токах, обеспечивающих в этой области довольно значительную концентрацию неравновесных носителей. В результате эффект тормозящего поля становится практически неощутимым.

Перейдем к рассмотрению влияния величины подвижности на основные соотношения и параметры дрейфового транзистора. Следует заметить, что поскольку концентрации примесей в области базы транзистора будут практически заключены в пределах 1018--1018см-3, то, рассчитывая основные параметры дрейфового транзистора, необходимо учитывать снижение подвижности при повышенных концентрациях, так как уменьшение подвижности начинается приблизительно со значений концентрации, равных 1015см-3.

Уменьшение подвижности с ростом концентрации примесей должно привести к уменьшению предельной частоты коэффициента переноса щв.

Расчеты и эксперименты показывают, что для таких дрейфовых транзисторов, как, например, ГТ308, П401-- П403 или П410--П411, П418, среднее значение коэффициента диффузии составляет около 25 см2/сек. Так как при низких концентрациях Dp = 47 см2/сек, то можно видеть, что пренебрежение падением подвижности при больших концентрациях приведет к завышению расчетного значения ѓв почти вдвое. При перепаде концентраций порядка 100 с учетом падения подвижности получим реальное увеличение частоты ѓв в дрейфовом транзисторе по сравнению с бездрейфовым транзистором с той же толщиной базы W приблизительно вдвое.

Для дрейфовых транзисторов типа П401--П403 концентрация у коллекторного перехода в базе составляет около (1,5 -- 3,0)?1016см-3. При этом ширина коллекторного перехода имеет величину (в зависимости от напряжения) порядка 1,5--3,0 мкм. Предельная частота коэффициента переноса ѓв этих транзисторов может составлять 250--400 Мгц.

Заключение

В ходе данной курсовой работы: были рассмотрены свойства, а также типы и устройства дрейфовых транзисторов; рассмотрены структура и особенности дрейфового транзистора; определено влияние неравномерного распределения примесей в базе на параметры дрейфового транзистора. Выявили ряд преимуществ дрейфовых транзисторов: дрейфовые транзисторы имеют более высокие предельные частоты, в них легче получить одновременно малые высокочастотные сопротивления базы, малые ёмкости коллекторного перехода и высокие пробивные напряжения коллектора.

Список использованных источников литературы

1. Степаненко И. П. Основы теории транзисторов и транзисторных схем./ И. П. Степаненко. - М. : Энергия, 1967.- 615 с.

2. Тугов Н. М. Полупроводниковые приборы/ Н. М. Тугов.- М. :Энергоатомиздат,1990. - 576 с.

3. Федотов Я. А. Основы физики полупроводниковых приборов / Я. А. Федотов. - М.: Советское радио, 1970. - 592 с

4. Степаненко И. П. Основы микроэлектроники / И. П. Степаненко. - М. : Советское радио, 1980. - 424 с.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Структура биполярного транзистора, сущность явления инжекции и экстракции неосновных носителей заряда. Распределение примесей в активной области транзистора. Топология биполярного транзистора, входные и выходные характеристики, сопротивление коллектора.

    курсовая работа [409,8 K], добавлен 01.05.2014

  • Принцип действия и основные физические процессы в транзисторе. Дифференциальные коэффициенты передачи токов транзистора. Вольт-амперные статические характеристики и параметры. Методика снятия семейства статических характеристики биполярного транзистора.

    лабораторная работа [142,9 K], добавлен 08.11.2013

  • Физическая сущность и области практического использования физического эффекта электростатической эмиссии. Модель структуры кристалла, статические характеристики и условное графическое обозначение дрейфового транзистора. Расчет резисторного каскада УНЧ.

    контрольная работа [631,7 K], добавлен 30.05.2015

  • Аналитические электрические модели. Расчет дрейфового поля, сопротивлений транзистора. Зарядная емкость эмиттера и коллектора. Расчет максимальной частоты. Эквивалентная П-образная схема на низких и высоких частотах для включения с общим эмиттером.

    курсовая работа [185,0 K], добавлен 30.01.2016

  • Выполнение условия сильного электрического поля в канале МОП транзистора. Выбор сечения полоски металлизации. Время пролета носителей в канале транзистора. Расчет площади, занимаемой межсоединениями кристалла, тока в цепи открытого транзистора.

    курсовая работа [392,1 K], добавлен 14.12.2013

  • Режим работы биполярного транзистора и основные физические процессы. Устройство и способы включения бипролярного транзистора. Определение напряжения источников питания. Расчёт коллекторной цепи транзисторов оконечного каскада и параметров цепей смещения.

    курсовая работа [418,8 K], добавлен 09.08.2010

  • Модель Эберса-Молла и Гуммеля-Пуна, основанные на суперпозиции нормального и инверсного биполярного транзистора и токовых режимов его работы при инжекции из коллектора. Генераторы тока и их неидеальность в зарядовой модели, резисторные конфликты.

    реферат [350,7 K], добавлен 13.06.2009

  • Исследование статических характеристик биполярного транзистора, устройство и принцип действия. Схема включения p-n-p транзистора в схеме для снятия статических характеристик. Основные технические характеристики. Коэффициент обратной передачи напряжения.

    лабораторная работа [245,9 K], добавлен 05.05.2014

  • Исследование полупроводниковых диодов. Изучение статических характеристик и параметров биполярного плоскостного транзистора в схеме с общим эмиттером. Принцип действия полевого транзистора. Электронно-лучевая трубка и проверка с ее помощью радиодеталей.

    методичка [178,3 K], добавлен 11.12.2012

  • Отличия энергетических диаграмм проводников, полупроводников и диэлектриков. Принцип работы биполярного транзистора. Фотодиод: принцип работы, параметры и назначение. Определение параметров биполярных транзисторов, включенных но схеме с обидим эмиттером.

    контрольная работа [1,4 M], добавлен 05.07.2014

  • Построение и обоснование компьютерной модели поведения обедненной области пространственного заряда МДП-транзистора в зависимости от напряжения, приложенного к стоку. Изучение классификации и принципа действия полевых транзисторов с индуцированным каналом.

    курсовая работа [737,3 K], добавлен 08.06.2011

  • Экспериментальное определение характеристики биполярного транзистора в ключевом режиме, являющегося основой импульсных ключей. Измерение коэффициентов коллекторного тока с использованием мультиметра. Вычисление коэффициента насыщения транзистора.

    лабораторная работа [33,1 K], добавлен 18.06.2015

  • История создания первого транзистора, а также полевого, биполярного и точечного, их принцип действия, схемы изображения и область применения. Возникновение и развитие полупроводниковой промышленности в СССР. "Холодная война" и ее влияние на электронику.

    реферат [106,1 K], добавлен 15.11.2009

  • Устройство, эквивалентная схема биполярного транзистора. Назначение эмиттера и коллектора. Основные параметры, принцип действия и схемы включения n–p–n транзистора. Режимы его работы в зависимости от напряжения на переходах. Смещение эмиттерного перехода.

    реферат [266,3 K], добавлен 18.01.2017

  • Принцип роботи біполярного транзистора, його вхідна та вихідна характеристики. Динамічні характеристики транзистора на прикладі схеми залежності напруги живлення ЕЖ від режиму роботи транзистора. Динамічний режим роботи біполярного транзистора.

    лабораторная работа [263,7 K], добавлен 22.06.2011

  • Биполярные транзисторы, режимы работы, схемы включения. Инверсный активный режим, режим отсечки. Расчет h-параметров биполярного транзистора. Расчет стоко-затворных характеристик полевого транзистора. Определение параметров электронно-лучевой трубки.

    курсовая работа [274,4 K], добавлен 17.03.2015

  • Особенности проектирования и расчета интегрального МОП-транзистора. Структура и граничная частота n-канального транзистора. Расчет порогового напряжения. Определение геометрических размеров канала. Характеристика параметров областей истока и стока.

    курсовая работа [206,7 K], добавлен 16.02.2016

  • Физико-топологическая модель как модель расчета электрических параметров. Расчет распределения концентрации акцепторной и донорной примеси, скорости диффузии, расчет остальных параметров биполярного транзистора. Определение напряжения лавинного пробоя.

    реферат [433,1 K], добавлен 12.06.2009

  • Использование транзистора для обозначения портативных радиовещательных приемников на полупроводниковых приборах. Особенности субмикронных МОП-транзисторов. Уравнение электронейтральности для зарядов на единицу площади. Принцип действия МДП-транзистора.

    реферат [44,1 K], добавлен 12.01.2010

  • Рассчитаем параметров малосигнальной модели биполярного транзистора. Определение минимального и максимального значений коэффициента передачи тока, емкости разделительных и блокировочного конденсаторов. Нахождение потенциалов эмиттеров транзисторов.

    контрольная работа [553,7 K], добавлен 17.06.2015

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.