晶体管原理-B13解读.ppt

第三章 双极结型晶体管 第一节 晶体管的直流特性 第三章 双极结型晶体管 晶体管的分类　　按使用范围分; 　　按制作工艺和管芯结构形式分: 第三章 双极结型晶体管 3) 外延平面管 杂质分布特点: 杂质浓度发射区最高、基区次之、集电区最低,基区缓变分布,两个pn结都是缓变结 优点: 基区窄,频率特性好 第三章 双极结型晶体管 3.1.2 晶体管的放大机理 晶体管具有放大信号的功能. 第三章 双极结型晶体管 2) 晶体管中的电流传输 第三章 双极结型晶体管 晶体管中的电流传输 第三章 双极结型晶体管 晶体管直流电流放大系数 1)定义:共基极电路中,发射结正偏、集电结零偏(输出端短路)时的IC与IE之比,称为共基极直流短路电流放大系数,记为 . 第三章 双极结型晶体管 2) 晶体管的放大作用 第三章 双极结型晶体管 晶体管特性曲线 第三章 双极结型晶体管 3.1.3 均匀基区晶体管的(直流短路)电流放大系数 第三章 双极结型晶体管 对均匀基区晶体管的几个假设 第三章 双极结型晶体管 晶体管的电流密度 第三章 双极结型晶体管 发射区少子分布: 第三章 双极结型晶体管 发射区杂质缓变分布,类似有 第三章 双极结型晶体管 2) 基区输运系数 基区渡越时间 第三章 双极结型晶体管 基区输运系数 第三章 双极结型晶体管 影响电流放大系数的一些因素 第三章 双极结型晶体管 俄歇复合增强 第三章 双极结型晶体管 3) 表面复合的影响-- 第三章 双极结型晶体管 3.1.5 双极晶体管的直流电流电压方程 第三章 双极结型晶体管 发射结短路时的电流 VBC ≠0, VBE=0—倒向的晶体管 第三章 双极结型晶体管 对于共射电路: 第三章 双极结型晶体管 4. 基区宽变效应 第三章 双极结型晶体管 3.1.6 双极晶体管的反向特性 第三章 双极结型晶体管 3) ICEO: 基极开路、集电结反偏时，集-射极间的反向电流。 第三章 双极结型晶体管 2) BVCEO: 基极开路时,集-射极间的击穿电压. (共射雪崩击穿电压) 第三章 双极结型晶体管 发射极与基极间有外接电路时 第三章 双极结型晶体管 3) 基区穿通电压: 集电结上反向电压增加,势垒区向两侧扩展,基区宽度WB减小,当集电结发生雪崩击穿前WB减小为零,称基区穿通,这时集电结上的电压称为基区穿通电压Vpt。 第三章 双极结型晶体管 3.1.7 基极电阻 基区中的两种电流：少子电流与多子电流 基极电阻：IB经基极引线到工作基区,要产生压降，经过一定的电阻,称基极电阻。 直流应用中电流集边效应,交流应用中会产生电压反馈，设计管子时要尽可能减小基极电阻。 第三章 双极结型晶体管 1)欧姆接触电阻 第三章 双极结型晶体管 减小基极电阻的方法 -- I.晶体管的直流特性 BVCEX: 基-射极间接电阻Rb时和反偏电压VBB时，C-E极间的击穿电压； BVCER: 基-射极间接电阻Rb时，C-E极间的击穿电压； BVCES: 基极发射极短路时， C-E极间的击穿电压。 -- I.晶体管的直流特性 一般只有IC中的横向管,基区低掺杂的Ge合金管,易发生基区穿通,对于Si平面管,集电区杂质最低，势垒区向集电区扩展，一般不会发生基区穿通，但若pn结不平有尖峰例外。 发射极开路 BVCBO=Vpt+BVEBO (或BVCBO=VB,两者取小) 基极开路 BVCEO=Vpt+VF ?Vpt (BVCEO ? , 两者取小) -- I.晶体管的直流特性 基极电阻由四部分串联构成 :基极金属电极与半导体的欧姆接触电阻 :基极金属电极正下部的电阻 :发射极与基极间的电阻 :发射区正下部的电阻(工作基区的电阻) -- I.晶体管的直流特性 2)发射极与基极间的电阻 3) 发射区下的电阻与工作基区的电阻 *Institute of Microelectronics Circuit System 半导体器件原理 2009.06.22 通过改变一个PN结的偏压来控制其附近另一个PN结电流的方法称为双极晶体管效应。双极结型晶体管: Bipolar Junction Transistor 3.1.1 基本结构与分类 基本结构 1) 合金管： 杂质分布特点: 三个区近似均匀分布,两个pn结都是突变结 缺点:基区较宽