双极型器件物理-第9讲 bjt结构(西电)

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1、西安电子科技大学PhysicsofSemiconductorDevices微电子学院双极型器件物理游海龙XDPhysicsofSemiconductordevice第二章：BJT直流特性分析2－1双极晶体管直流放大原理定性分析2－2双极晶体管直流I－V特性的定量分析2－3影响双极晶体管直流放大系数的实际因素微电子学院PSpice及其基本功能.2XDPhysicsofSemiconductordevice2－1双极晶体管直流放大原理定性分析1BJT结构与制造工艺2BJT电流传输过程3直流电流放大系数4BJT电流放大能力微电子学院PSpice及其基本功能.3XDPhysicsof

2、Semiconductordevice2.1.1BJTBasics1.BJTStructure微电子学院PSpice及其基本功能.4XDPhysicsofSemiconductordevice1.BJTStructureBJTBasicStructure微电子学院PSpice及其基本功能.5XDPhysicsofSemiconductordevice1.BJTStructureBEB发射区:2030nxjeNE10cmxjcx1.2mjepwb~5m基区:w173cN10cmBnx2.0mjc19203~200mn(10~10)cm集电区:x15

3、3CNC10cm分立的平面工艺npnBJT的横界面图微电子学院PSpice及其基本功能.6XDPhysicsofSemiconductordevice1.BJTStructure微电子学院PSpice及其基本功能.7XDPhysicsofSemiconductordevice1.BJTStructure双极晶体管结构特点：（1）双极晶体管有三个掺杂不同的扩散区和两个pn结；三端分别为发射极、基极和集电极；（2）相对于少子扩散长度，基区宽度很小；（3）三个掺杂扩散区浓度不同，发射区掺杂浓度最高，集电区掺杂浓度最低；结构特点：N＞＞N＞＞N，基区宽度W＜＜少EBCB子扩散

4、长度微电子学院PSpice及其基本功能.8XDPhysicsofSemiconductordevice2.BJTFabricationBECBuriedlayer微电子学院PSpice及其基本功能.9XDPhysicsofSemiconductordevice2.BJTFabrication----ICprocess微电子学院PSpice及其基本功能.10XDPhysicsofSemiconductordevice2.BJTFabrication----合金工艺微电子学院PSpice及其基本功能.11XDPhysicsofSemiconductordeviceSummary：

5、BJTStructureandFabricationBJT结构参数和材料参数纵向结构（垂直于两个PN结面上的结构）发射结结深x,集电结结深x,外延层厚度jejc发射区宽度W,基区宽度W,集电区宽度Webc各区的掺杂浓度及其分布（方块电阻）横向结构（几何图形结构）发射结面积Ae,(发射区条宽Se,条长Le)集电结面积Ac材料参数：少子寿命、扩散系数…….微电子学院PSpice及其基本功能.12XDPhysicsofSemiconductordeviceSummary：BJTStructureandFabrication掺杂浓度及其分布根据基区掺杂浓度分布，BJT

6、分为：均匀基区：基区杂质分布均匀缓变基区：基区中杂质有一定的浓度梯度微电子学院PSpice及其基本功能.13XDPhysicsofSemiconductordeviceSummary：BJTStructureandFabricationNDNANDNA0x0x均匀基区杂质分布缓变基区杂质分布微电子学院PSpice及其基本功能.14XDPhysicsofSemiconductordevice3.BJTCircuitSymbolPSpice及其基本功能.15XDPhysicsofSemiconductordevice4.ModesofOperation（1）V>0,V

7、>0;CBBE（2）V>0,V<0;CBBE（3）V<0,V<0;CBBE（4）V<0,V>0;CBBEV（bc结的偏压）CInverseSaturationactive（be结的偏压）VEForwardCutoffactive微电子学院PSpice及其基本功能.16XDPhysicsofSemiconductordevice5.CircuitConfiguration共b：物理过程明确共e：电路中广泛应用微电子学院PSpice及其基本功能.17XDPhysicsofSemiconductordevic