最新双极性晶体管讲义幻灯片

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1、双极性晶体管讲义第三章双极晶体管3.1双极晶体管的工作原理3.2少子的分布与直流特性3.3低频共基极电流增益3.4非理想效应3.5等效电路模型3.6频率特性3.7大信号开关特性3.8其他的双极晶体管结构N=ND-NA硼B、磷P分别采用预淀积、再分布两步扩散形成高斯分布。N=NSeexp(-x2/Le2)-Nsbexp(-x2/Lb2)+NCLe2=4Dete,De磷扩散系数，te扩散时间Lb2=4Dbtb,Db硼扩散系数，tb扩散时间NSe磷表面浓度，NSb硼表面浓度集成电路中的常规npn管3.1双极型

2、晶体管的工作原理3.1双极型晶体管的工作原理氧化物隔离的npn管横截面图3.1双极型晶体管的工作原理3.1.1基本工作原理发射区、基区和集电区的典型掺杂浓度为1019，1017，1015cm-3BJT是非对称器件3.1.1基本工作原理3.1双极型晶体管的工作原理希望尽可能多的电子能到达集电区而不和基区中的多子空穴复合3.1.1基本工作原理偏置在正向有源模式下的npn的少子分布图3.1双极型晶体管的工作原理3.1.2晶体管电流的简化表达式理想情况，由于没有复合，少子浓度线性。3.1双极型晶体管的工作原理3

3、.1.2晶体管电流的简化表达式集电极电流：假定：基区电子线性分布集电极电流为扩散电流结论：集电极电流由基极和发射极之间的电压控制，这就是晶体管的工作原理发射极电流：一是由从发射区注入到基区的电子电流形成的（iE1）；二是由基区的多子空穴越过B-E结注入到发射区（iE2）,它也是正偏电流，表达形式同iE13.1双极型晶体管的工作原理3.1.2晶体管电流的简化表达式基极电流:一是iE2，该电流正比于exp(VBE/Vt)，记为iBa；另一是基区多子空穴的复合流iBb,依赖于少子电子的数量，也正比于exp(V

4、BE/Vt)。故基极电流正比于exp(VBE/Vt)。3.1双极型晶体管的工作原理3.1.3工作模式pn结电压大于0，正偏；反之反偏四种工作模式(npn)：正向有源：Vbe>0，Vbc<0饱和：Vbe>0，Vbc>0反向有源：Vbe<0，Vbc>0截止：Vbe<0，Vbc<0VCC=ICRC+VCB+VBE=VR+VCE当VCC足够大，VR较小时，VCB>0此时正向有源。IC增大

5、，VR增大，VCB减小，C结零偏准饱和，C结反偏饱和饱和时集电极电流不受控于VBE！3.1双极型晶体管的工作原理3.1双极型晶体管的工作原理3.1.3双极晶体管放大电路双极晶体管和其他元件相连，可以实现电压放大和电流放大3.2少子分布对于正向有源工作npn器件，如何计算电流？晶体管电流>少子扩散电流>少子分布？本书重要符号:NE,NB,NC发射区、基区、集电区的掺杂浓度xE,XB,xC电中性发射区、基区、集电区的宽度DE,DB,DC发射区、基区、集电区的少子扩散系数LE,LB

6、,LC发射区、基区、集电区的少子扩散长度Pe0发射区热平衡少子空穴浓度Nb0基区热平衡少子电子浓度Pc