双极晶体管课件.ppt

12.7大信号开关 肖特基钳位晶体管：使VBC不会太高，少子浓度降低而加快速度。 * 减少存储时间、提高晶体管的转换速度的一种常用的方法是采用肖特基钳位晶体管。 （1）晶体管在正向有源区时，B-C结反偏，肖特其二极管反偏，在电路中不起作用； （2）当晶体管进入饱和区时，B-C结正偏，肖特基二极管也变为正偏，而由于肖特基二极管是pn结的一半，大部分过剩基极电流都被肖特基二极管从基区中分流，存储在基区和集电区的过剩少子的数量大减少，这样减少小了存储时间。 本章小结 本章小结 本章小结 作 业 * P393复习题：6，12 12.6 2013-11-21-Thursday 12.2 少子的分布 * 晶体管中的电流是由少子的扩散决定的，少子的扩散是由少子的梯度产生，因而计算晶体管中的电流，须确定晶体管中三个区中少子的分布。 12.2少子的分布 12.2.1正向有源模式 * 单独考虑发射区x′、基区x 、或集电区时x′′，把起始点移到空间电荷区的边界。 假定：发射区和集电区比较长，基区相对于少子扩散长度则较窄。 12.2少子的分布 12.2.1正向有源模式 非平衡少子的浓度 * 发射区： 基 区： 集电区： 假定：发射区和集电区比较长，基区相对于少子扩散长度则较窄。 12.2少子的分布 12.2.2 * 正向有源（放大） 截止 反向有源 饱和 其他工作模式：截止和饱和时的少子分布 每个空间电荷区的边界，少子浓度为零。 每个空间电荷区的边界存在过剩少子，集电极存在电流。 12.2少子的分布 12.2.2 其他工作模式：反向有源区 * B-C结面积比B-E结面积大得多，因此不是所有电子都能被子发射极收集。因而正向有源模式和反向有源模式的特性有很大不同。 12.3低频共基极电流增益—集电极电流与发射极电流之比 电流成分---粒子流 正偏电子流 反向饱电流 正偏复合电流 反偏产生电流 正偏空穴流 基区复合电流 * 12.3低频共基极电流增益 电流成分 * 电流JRB，JPE和JR仅是B-E结电流，对集电极电流没有贡献； 电流Jpco，JG仅是B-C结电流； 这些电流对电流增益没有贡献。 12.3低频共基极电流增益 直流共基极电流增益： 若集电结和发射结横截面积一样，则有： 小信号共基极电流增益定义： JG，Jpc0仅是B-C结电流，不是JE的函数 发射极注入效率系数 基区输运系数 复合系数 * * 12.3低频共基极电流增益 12.3.2 发射极注入效率系数 为使γ≈1对各参数应如何要求？ * 12.3低频共基极电流增益 基区输运系数 为使α≈1对各参数应如何要求？ * 12.3低频共基极电流增益 复合系数 复合系数是B-E结电压的函数，随B-E结电压的增加，复合电流所占的比例更小，复合系数接近于1。 12.3低频共基极电流增益 12.3.3 共发射极电流增益 共基极电流增益 * 输出与输入的比值 对直流分析和小信号均成立 是增函数？ * 12.4 非理想效应 基区宽度调制效应：厄尔利（Early厄利）效应 * 随B-C结反偏电压的增加，B-C结空间电荷区宽度增加，基区宽度减小，使得少子浓度梯度增加，这种效应称为基区宽度调制效应（基区宽变效应）。 12.4 非理想效应 基区宽度调制效应 Early电压典型值在100-300V之间。 * 厄利电压：集电极电流特性曲线反向延长线使集电极电流为零，则曲线与电压轴相交于一点，该点定义为厄利电压。 g0为输出电导。 P365例12.5 12.4 非理想效应 基区宽度调制效应 基区宽度的减小，导致如下系数的增大： 12.4非理想效应 12.4.2 大注入效应 * 随VBE的增加，注入的少子浓 度开始接近，甚至变得比多 子浓度还要大。 12. 4非理想效应 大注入效应一：发射极注入效率降低，JpE增加； 大注入效应二：集电极电流增速变小； * 与pn结二极管中的串联电阻类似。 12. 4非理想效应 12.4.3发射区禁带变窄 发射区禁带变窄 发射区热平衡少子浓度PＥ0增加 发射区注入效率降低 发射区掺杂浓度很高时，由于禁带变窄效应，会使电流增益比理想状况下小。 * 12.4非理想效应 12.4.4电流集边效应 电流集边效应：导致局部过热或局部大注入 * 电势从发射极边缘向中心减小，有较多的电子从发射极边缘注入，从而使发射极电流集中在边缘；发射区边缘的电流密度较大，会导致局部过热，也会导致局部的大注入。 12. 4非理想效应 12.4.5基区非均匀掺杂的影响 非均匀掺杂：杂质浓度梯度导致静电场，改变少子分布. * 基区中非均匀掺杂感生出的静电场，会对电子在向集电区的方向上产生推动作用，也即帮助少子越过基区。该静