【正文】 Junction Transistors Fundamental of Semiconductor Devices 同樣近似認為發(fā)射區(qū)中非平衡空穴為線性分布 ， 且在 x ＝ (Lpe + x1) 處 ， 非平衡空穴密度為零 ， 于是發(fā)射區(qū)非平衡空穴的密度分布可寫為 Chapter 2 Basic Properties of Bipolar Junction Transistors Fundamental of Semiconductor Devices ? ? ? ?? ?1100。39。Chapter 2 Basic Properties of Bipolar Junction Transistors Fundamental of Semiconductor Devices 集電結反偏電壓引起非平衡電子在基區(qū)的分布為 ? ? ?????????bpbpb Wxnxn039。 Chapter 2 Basic Properties of Bipolar Junction Transistors Fundamental of Semiconductor Devices 室溫下雜質已全部電離，各區(qū)域平衡時的多數載流子密度等于該區(qū)域的雜質濃度： DCnCABpbDEnENnNpNn???000集電區(qū)：基區(qū)：發(fā)射區(qū)：Chapter 2 Basic Properties of Bipolar Junction Transistors Fundamental of Semiconductor Devices 晶體管兩個 pn 結上末加偏壓時各區(qū)域的多數載流子及少數載流子分布均勻如圖 所示： Chapter 2 Basic Properties of Bipolar Junction Transistors Fundamental of Semiconductor Devices N + P N E B C x1 x2 0 Wb n0ne p0pb p0pc n0pb n0nc x n、 p 0 p0ne Chapter 2 Basic Properties of Bipolar Junction Transistors Fundamental of Semiconductor Devices 發(fā)射結正偏，電子在正偏電壓作用下，從發(fā)射區(qū)注入到基區(qū)，引起基區(qū)靠發(fā)射結邊界處電子積累；空穴從基區(qū)注入到發(fā)射區(qū)，發(fā)射區(qū)靠發(fā)射結邊界處有空穴積累。 Chapter 2 Basic Properties of Bipolar Junction Transistors Fundamental of Semiconductor Devices α * 稱集電區(qū)倍增因子 ，表示集電極總電流與到達集電結的電子電流之比 ，即 nCCJJ?*?Chapter 2 Basic Properties of Bipolar Junction Transistors Fundamental of Semiconductor Devices 一般， α * 近似等于 1 ，僅在集電區(qū)雜質濃度很低的情況下， α * 才可能大于 1 。 Chapter 2 Basic Properties of Bipolar Junction Transistors Fundamental of Semiconductor Devices IB 典型共基連接如圖所示： n p n UB UC RL RE IE IC B C E Chapter 2 Basic Properties of Bipolar Junction Transistors Fundamental of Semiconductor Devices 直流共基極電流放大系數定義為 按照輸運過程， α 由以下三個因子組成： ECII??**???? ?Chapter 2 Basic Properties of Bipolar Junction Transistors Fundamental of Semiconductor Devices 式中 γ為發(fā)射效率 ， 表示注入到基區(qū)的電子電流與發(fā)射極總電流之比 ， 也稱注入比： nEpEpEnEnEEnEJJJJJJJ?????11?Chapter 2 Basic Properties of Bipolar Junction Transistors Fundamental of Semiconductor Devices JE 是發(fā)射極電流密度， JpE、 JnE 分別是發(fā)射極空穴電流密度和電子電流密度。 集電結勢壘區(qū)產生的電子 空穴對形成集電極反向飽和電流，如 7 所示。 Chapter 2 Basic Properties of Bipolar Junction Transistors Fundamental of Semiconductor Devices 前者的典型例子是合金結晶體管，結構示意如圖 Chapter 2 Basic Properties of Bipolar Junction Transistors Fundamental of Semiconductor Devices 摻 Sb 的 n 型 Ge In 球 In 球 p 型 In 和 Ge 合金集電區(qū) p 型 In 和 Ge 合金發(fā)射區(qū) n 型基區(qū) Chapter 2 Basic Properties of Bipolar Junction Transistors Fundamental of Semiconductor Devices 后者的典型例子是平面擴散結晶體管，結構示意如圖 Chapter 2 Basic Properties of Bipolar Junction Transistors Fundamental of Semiconductor Devices 雙極型 NPN 晶體管的縱向結構 N + 型 Si 襯底 N 型 Si 外延層 P 型 基區(qū) N + 型 發(fā)射區(qū) SiO2 基極 基極 發(fā)射極 集電極 Chapter 2 Basic Properties of Bipolar Junction Transistors Fundamental of Semiconductor Devices 發(fā)射極 基極 雙極型 NPN 晶體管的橫向版圖 Chapter 2 Basic Properties of Bipolar Junction Transistors Fundamental of Semiconductor Devices 雙極型 NPN 晶體管 制造過程 在 N + 型襯底上外延 N – 層 在 N – 外延層中擴散 P 型雜質 在 P 型擴散區(qū)中再擴散 N + 型雜質 在磷氧化層上開出基區(qū)和發(fā) 射區(qū)接觸孔 Chapter 2 Basic Properties of Bipolar Junction Transistors Fundamental of Semiconductor Devices 蒸發(fā)金屬 光刻金屬，引出及區(qū)、發(fā)射 區(qū)引線 切片、封裝 Chapter 2 Basic Properties of Bipolar Junction Transistors Fundamental of Semiconductor Devices P 型襯底 N + 埋層 N + 埋層 N – 外延層 N 外延層 集電區(qū) 集電區(qū) P +隔離區(qū) P +隔離區(qū) P +隔離區(qū) P 型 基區(qū) P 型 基區(qū) N + 發(fā)射區(qū) N + 發(fā)射區(qū) 集成晶體管結構示意圖 Chapter 2 Basic Properties of Bipolar Junction Transistors Fundamental of Semiconductor Devices pn 結隔離 集成雙極晶體管 （ ICBJT） 工藝 p 型襯底開始 n + 隱埋層注入 生長外延層 p + 隔離擴散 p 型基區(qū)擴散 Chapter 2 Basic Properties of Bipolar Junction Transistors Fundamental of Semiconductor Devices n+ 發(fā)射區(qū)擴散 接觸孔腐蝕 金屬淀積及腐蝕 鈍化和開啟鍵合窗孔 Chapter 2 Basic Properties of Bipolar Junction Transistors Fundamental of Semiconductor Devices 晶體管正常工作時 ， 發(fā)射結正偏 ，集電結反偏 ， 其能帶如下圖 UC EC EV UB XC XB υn υp υn υp Chapter 2 Basic Properties of Bipolar Junc