《双极晶体管1a》PPT课件

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1、第三章双极晶体管（1）BJT(BipolarJunctionTransistor)现代主流电子器件有两大类：BJT和FET。这些器件广泛的应用于通信、计算机及自动化等各个领域。BJT于1948年发明于美国Bell实验室，通常有NPN、PNP两种基本结构，在电路中主要用作放大、开关等。本章主要介绍BJT的结构、工作原理，重点介绍其载流子的运动规律和直流特性分析方法：通过对器件工作时载流子的运动规律的分析，把器件的电学特性和器件内部结构、材料、工艺参数联系起来，为我们设计、使用晶体管提供相应的理论基础。1、晶体管的分类、基本结构及杂质分布2、双极

2、晶体管的放大原理4、双极晶体管的电流增益5、反向直流参数及基极电阻3、双极晶体管的直流伏安特性6、特性曲线和晶体管E-M模型7、温度特性和三极管的应用举例（见1a3、1a4）典型的三极管偏置电路分析back三极管放大电路稳定工作点的方法1.晶体管的分类、基本结构及杂质分布1）分类及符号按用途：低/高频管、小/大功率管、低噪声管、高反压管、开关管……如下页图所示按工艺及管芯结构：合金管、扩散管、离子注入管，台面管、平面管……按各区掺杂情况：NPN、PNP符号：NPN、PNP（画于黑板）(a)小功率管(b)小功率管(c)大功率管(d)中功率管半导

3、体三极管的型号第二位：A锗PNP管、B锗NPN管、C硅PNP管、D硅NPN管第三位：X低频小功率管、D低频大功率管、G高频小功率管、A高频大功率管、K开关管用字母表示材料用字母表示器件的种类用数字表示同种器件型号的序号用字母表示同一型号中的不同规格三极管国家标准对半导体器件型号的命名举例如下：3DG110B下面请看其基本结构及杂质分布9/7/20212）基本结构及杂质分布不同的双极晶体管的具体结构有所差异，但其管芯基本结构是一样的：由靠的很近的两个PN结组成。其结构模型如图所示a、均匀基区晶体管---合金管b、缓变基区晶体管---平面管看下面

4、几个例子：backc、集成电路中的晶体管---平面管两者比较半导体三极管的结构示意图如图所示。它有两种类型:NPN型和PNP型。BJT的结构简介(a)NPN型管结构示意图(b)PNP型管结构示意图(c)NPN管的电路符号(d)PNP管的电路符号backtypicala、均匀基区晶体管---合金管制作工艺三个区的杂质分布back铟、镓，加热到铟镓与锗的共溶温度b、缓变基区晶体管---平面管back制作工艺？（对照讲解）三个区的杂质分布淡紫色浅青绿色青色橙色顶视图顶视图1019cm-31017cm-31015cm-3淡紫色浅青绿色水绿色橙色bac

5、k掺杂过程a.工艺上对WB的控制b.基区杂质的分布（均匀基区－扩散型晶体管、缓变基区－漂移型晶体管）两种管子的简单比较compareback随着制造技术的不断发展，器件纵向尺寸和横向尺寸大为减小。例如，发射区宽已经可以做到0.3微米左右backc、集成电路中的晶体管---平面管由于元器件之间需要相互隔离及联结，故IC中晶体管和单个管子结构有所不同集电极从管芯表面引出，所以在集电区下面作埋层以减小集电极串联电阻详细请看放大图集成电路中典型NPN型BJT的截面图返回放大图隔离区埋层集电极黑板演示隔离区划分,并取其中一个小单元即如课件所示§2.2晶

6、体管的放大机理下一节：晶体管的直流伏安特性2.晶体管的放大机理2.3描述晶体管电流传输作用和放大性能的参数2.1晶体管的电流传输作用2.2晶体管端电流的组成2.4晶体管的放大能力back即：以NPN共基组态电路且管子处于放大区的情况为例进行学习。(下图)§2.2.1晶体管的电流传输作用2.1晶体管的电流传输作用三点说明：1.NPN、PNP，以NPN为例2.晶体管三种基本电路组态，共基、共射、共集，以共基为例3.晶体管有四种工作状态，放大、截止、反向运用、饱和，以放大区为例共基极共射极共集极在黑板上分别解释这几种工作状态—从结的偏置的角度—四象

7、限划分电流传输放大图少子分布放大图下页进行讨论:(1、2、3、4).在E区与从B区反向注入的空穴的复合损失.在B区与空穴的复合损失.E势垒区复合.表面复合讨论:(1、2、3、4).E结对C结（画图分析）.C结对E结1、E、C结的相互关系3.电子在传输过程中的损失－IPE2.NPN管中电流的传输过程：back4.基区宽度对晶体管特性的影响现在实际器件的WB可以做到0.3微米左右IEIBICInEIVBICBO晶体管电流传输示意图InCIpE浓度分布下页对晶体管的电流传输进行简单的讨论总结返回电流传输放大图返回－晶体管电流传输示意图返回放大图共基

8、极连接共射极连接RLRL共集电极连接RLRL返回§2.2.2晶体管端电流的组成2.2晶体管端电流的组成back共基极直流电流增益：从发射极输入电流中有多大比例传输到