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为什么双极晶体管发射极高浓度掺杂，集电极低浓 度掺杂，基极宽度要小于少子扩散长度？ 以npn管为例。 发射区掺杂浓度必须远大于基区掺杂浓度，从而使发射区注 入的多子电子远远多于基区的多子空穴，从而有更多电流 进入集电区，达到提高发射区注入效率进而提高电流放大 系数的目的 集电极要低浓度掺杂，从而增宽空间电荷区宽度，达到减小 漏电流和提高晶体管反向击穿电压的目的。 基区宽度要远小于载流子扩散长度，使发射区注入的电子来 不及与基区空穴复合就注入到集电区，从而有更多电流进 入集电区，达到提高基区输运系数进而提高电流放大系数 的目的。 通常，发射区1019cm-3;基区1017cm-3 ；集电区1015cm-3 基区宽度小于1um。 1 第二章 微电子器件物理基础 • 2.1 半导体及其基本特性 • 2.2 能带以及半导体中的载流子 • 2.3 半导体的电导率和载流子输运 • 2.4 pn结和晶体二极管diode • 2.5 双极型晶体管bipolar • 2.6 MOS场效应晶体管 • 2.7 大规模集成电路基础 2 集成电路的诞生与发展 里程碑之--晶体管的发明 美国贝尔实验室(Bell-Lab) , 改进后的点接触式晶体管。 William Shockley领导的研究小组 难以控制器件参数。 1947年12月,发现了晶体管效应。 1948年1月，Shockley完成pn结理论 By W.G.Pfann The original point contact Transistor Dec, 1947 3 集成电路的诞生与发展 里程碑之--晶体管的发明 • 1947年12月, William Shockley领导的研究小组发现了晶体管 效应(点接触式）。 • 1950年，William Shockley, Morgan Sparks, Gorden Teal采用 单晶提拉工艺，发明制造出单晶锗npn结型晶体管。 25-100um 4 集成电路的诞生与发展 里程碑之--晶体管的发明 • 1947年12月, Bell-Lab , William Shockley小组发现晶体管效应 • 1950年，发明单晶锗npn结型晶体管 • 1956年，W. Shockley, John Bardeen, Walter Brattain获诺贝尔 物理奖, ‘for their researches on semiconductors and their discovery of the transistor effect’ 5 大连理工大学电子与科学与技术学院 1955年，“晶体管之父”shockley返回故乡Santa Clara （圣克 拉拉，硅谷发源地），在斯坦福大学南边创立Shockley Semiconductor Lab. 1956年