【正文】 p dPP q E q D dx? ?? ? ? ( ) ( )11( ) ( )bbbbbd p x d N xk T k TEx q p x d x q N x d x? ? ? ? ? ?? 少子分布 少子分布 dxxdNxNqKT ABABBB)()(1?? dx xdNxNqKT DBDBBB)()(1???)()0(lnBABAB WNN?? 基區(qū)雜質(zhì)指數(shù)分布 BJT的基區(qū)漂移系數(shù) ? 從輸運方程開始求非平衡少子密度 NPB(X) ? 利用邊界條件求出 jnB 少子分布 ( ) ( )() bWnbbb xn b bJn x N x d xq D N x??? ?( ) ( 0 ) b xWbbN x N e ???(0)ln ()bbbNNW? ?()bx n x? ? ?()bdn xdx ??擴散電流增加，漂移電流減少，但二者之和不變。 ?對不同 η (η=0為均勻基區(qū)）做基區(qū)電子歸一化濃度分布曲線如圖 由圖可見：當(dāng) η較大時，隨著 ?基區(qū)雜質(zhì)指數(shù)分布 其中 為 電場因子 → 少子分布 ()1()()eeed N xkTExq N x d x? ? ? ?( ) ( )()expeee Wp e eJp x N x d xq D N x ?? ? 發(fā)射區(qū)自建電場與基區(qū)處理類似 ? 有 B. 發(fā)射區(qū)空穴分布 對一般平面管，發(fā)射區(qū)有雜質(zhì)梯度 ? ? ? ? ? ????? 00 00eebW eepepekTqVee dxxNNqDJepp 少子分布 C. 集電區(qū)雜質(zhì)是均勻分布的，其中少子分布與均勻基區(qū)晶體管相同。圖 215給出了一個實際外延平面晶體管在不同工作電壓下雜質(zhì)分布及電場分布的計算結(jié)果。 少子分布 少子分布 ? D. 基區(qū)渡越時間 BBCBB FD nBWIQ239。 2???三 重?fù)诫s發(fā)射區(qū) 禁帶寬度變窄 有效摻雜濃度下降 )(2/121717 m e VNNEg?????????????????? ??????????)()(39。 22xNnnxN DEieiDE ?)e xp(22 KTEgnn iie ?? 少子分布 低頻共基極電流增益 有用的因素 低頻共基極電流增益 有用的因素 低頻共基極電流增益 有用的因素 定義 低頻共基極電流增益 有用的因素 一、晶體管的三種連接方式及電流放大系數(shù) 低頻共基極電流增益 電流增益的數(shù)學(xué)表達式 (a) 共基極接法 α＜ 1 并接近 1(一般為 ~) 晶體管中的復(fù)合作用是不可避免的 故： α＜ 1說明共基接法無電流放大作用，但有電壓 (功率 )放大作用 nc ne eI I I??輸入 輸出 電壓 V 功率 P eErIeErI2LCRILCRI2????????????? )0( )()0(*000 nB BnBNEnBEC I WIIIII ??? 低頻共基極電流增益 （ b）共發(fā)射極接法 共發(fā)射極短路電流放大系數(shù) 0000 111 ????????? BCII 0?? 遠(yuǎn)大于 1，一般在 20~200之間 低頻共基極電流增益 （ c）共集電極接法 電流放大系數(shù)間的關(guān)系 以及 000000,11??????????,11?????????? 低頻共基極電流增益 二、均勻基區(qū)晶體管的直流電流增益 ? 發(fā)射效率（注入效率） ? 基區(qū)輸運系數(shù) 1 1 11 11ne ne e b ee ne pe pe neb pe bJJWRJ J J J JLR? ??? ? ? ? ?????? ?? ?22*2110 nbbnerne rnenb bnbnenc LWIIIIIJWJJJ ???????? 低頻共基極電流增益 ? 直流電流增益 ? 忽略二階小量 ? 由 得 2*0 21 121beb nbb peWW LL? ? ? ????? ? ? ? ??????20 222112 12e b be b bb pe nbb pe nbWWWWLLLL?????? ? ? ???000011 1 1????????22012e b bb pe nbWWLL????? 低頻共基極電流增益 三、電流放大系數(shù)與材料結(jié)構(gòu)參數(shù)關(guān)系 A. 發(fā)射效率 0011()11()beWpe p e bnen b eWJ D N x d xJD N x d x????? ? ??11 ebRR?? 與均勻基區(qū)形式相同 ?證明分母第二項為方塊電阻之比 計算基區(qū) R□ b ，在平行結(jié)平面取薄層 dx，認(rèn)為 dx層內(nèi)的雜質(zhì)均勻分布，其電阻率為 ( ) 1 ( ) 1 ( )b b pb bx x q N x? ? ??? 低頻共基極電流增益 dx層方塊電阻 厚度 Wb的薄層電阻 R□ b 應(yīng)由無數(shù)個 dx薄層電阻并聯(lián) 所以 所以 同理，對發(fā)射區(qū) () 1()()bb p b bxd R xd x q N x d x????0011 ()()bbWWp b bbbq N x d xR d R x ?????01()eene eWRq N x dx? ?? ?01()eene eWR q N x dx??? ? 低頻共基極電流增益 ,b je jcR x x?2 4() x D tb B S B CN x N e N????如何求 R□ b 計算法：由所測得的 將高斯分布 代入 求得 1 ()jcjexp b bxbq N x d xR ?? ?? ????jcxbpbbdxxNqR 039。 ,1 ? BSN代入 得到 R□ b 低頻共基極電流增益 B. 基區(qū)輸運系數(shù)（ npn管） ( ) ( )() bWnbbb xn b bJn x N x d xq D N x??? ? 得基區(qū)任意摻雜之 0 ()bWb b bQ A qn x dx? ??? ?* 1 rneII? ?? rI*?* 20111 1 ( )()bbWWbbxn b n e n b bQ N x d x d xI L N x? ? ??? ? ? ? ????? ??nbbrQI??基區(qū)電荷 其中 為基區(qū)復(fù)合電流 低頻共基極電流增益 ? 對 均勻基區(qū) 常數(shù) 代入上式得 ? 對 線性基區(qū) 代入（ 260）得 ? 對 指數(shù)分布 (0)bbNN?? 2* 21 2 bnbWL? ??(0) bbb bWxNN W?? 2* 21 4 bnbWL? ??(0) bxWbbN N e ??? 2*21 bnbWL? ??? 低頻共基極電流增益 C. 電流放大系數(shù) 22*10 ( 1 ) ( 1 ) 1e b e bb n b b n bR W R WR L R L? ? ? ???? ? ? ? ? ? ? ?221(1 )ebb nbRWRL????2201 ebb nbRWRL????211 ( 1 )e ? ????? ? ? *? ? ?? ? ? ? ? 低頻共基極電流增益 非理想效應(yīng) ? 基區(qū)有效寬度隨集電結(jié)偏壓而變化的現(xiàn)象稱為基區(qū)寬度調(diào)變效應(yīng)（厄爾利效應(yīng)） 基區(qū)寬變效應(yīng) 厄爾利電壓 反映了基區(qū)寬度調(diào)變效應(yīng)對電流放大系數(shù)的影響 EAV對均勻基區(qū) NPN晶體管 對非均勻基區(qū)晶體管，集電結(jié)為線性緩變結(jié) 39。0?設(shè) 為無寬變效應(yīng)的電流放大系數(shù) 為有寬變效應(yīng)的電流放大系數(shù) 為冶金結(jié)寬度 0?0bW ???????? ??EACEVV139。00 ?? 非理想效應(yīng) 大注入效應(yīng) ◆ 基區(qū)電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng) (npn管） 小注入時基區(qū)電阻率 : ? ? ? ?11B p b B p b bq p q N? ? ?????大注入時的基區(qū)電阻率（受到 Δn影響） : 大注入時，基區(qū)電阻率 ρb’隨注入電子濃度 Δn增加 而 下降 ,稱之為 基區(qū)電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng) . ? 非理想效應(yīng) ◆ 基區(qū)大注入下的電流 ◇ 均勻基區(qū)情形 ： 大注入 N+P結(jié)有 E區(qū)向基區(qū)注入電子形成的電流 相當(dāng)于 Dnb擴大了一倍 . 非理想效應(yīng) 有效基區(qū)擴展效應(yīng) ◆ 均勻基區(qū)晶體管， 結(jié)構(gòu)?? NPP電中性條件 D n A PqN X qN