【正文】 ? ? ??對平面管（高斯分布可用指數(shù)分布近似），通常 nbbbbnbbDWWDm5,5,222 ????? ???? 頻率上限 延時因子 ◆ 集電結勢壘輸運系數(shù)及渡越時間 假設 :在正弦交流信號的正 半周 ,由于電流密度的增大 使穿過空電區(qū)電荷增加了 － Q(集電結電壓不變時 , 空電區(qū)電荷總量不變 ) 正半周 :為了補償增加的－ Q,負 空間電荷應減少－ Q/2( x3+), 正空間電荷增加＋ Q/2(x4+) 負半周 :為了補償減少的－ Q,負 空間電荷應增加－ Q/2(x3), 正空間電荷減少＋ Q/2(x4) 頻率上限 延時因子 ◆ 集電結勢壘渡越時間 1 2 mcdd slx?????◆ 集電區(qū)倍增因子與集電極延遲時間 1c cs TccrC? ????集電極延遲時間：交流電流流過 rcs 時，將產生交流壓降 (cb結壓降跟著變 ),導致充放電電流 icTC對 cb 結電容 CTC充放電，使輸出電流下降 頻率上限 延時因子 ① α截止頻率 ：定義為 α由低頻值 下降到 所對應的頻率。 EM 方程 將雙極晶體管的電流看成一個正向晶體管和一個倒向晶體管疊加后各自所具有的電流并聯(lián)而成 正向晶體管 0,0 ??BCBE VV倒向晶體管 0,0 ??BEBC VVIES是 C結短路， E結的反向飽和電流 對正向晶體管 ： αF ： E結正偏， C結零偏正向電流增益 等效電路模型 同理， 對倒向晶體管 ICS是 E結短路， C 結的反向飽和電流 αR： C結正偏， E結零偏反向電流增益 等效電路模型 由圖 等效電路模型 代入式（ ）、（ ）得 EM方程 等效電路見圖 等效電路模型 得 EM方程互易定理 實際器件中 ESCSRF II ?? ，故有一般 ?? 等效電路模型 并注意推導該二式的邊界條件 ，且 則 EM方程 中的系數(shù)（ 考慮 npn實際電流方向， 88， 89右邊乘以 “ 1”） 互易定理的本質是 ： eb 結與 cb 結有共同部分（基區(qū)），無論哪個結短路，另一個結的反向飽和電流都含有共同的基區(qū)少子擴散電流 (書上誤為漂移電流P112) 0CV ?C kTV q??00 p e en b b bESn b n b p eq D pq D n WI A c thL L L??????????????(290) 00p c b b bCSn b n b p cq D pq D n WI A c thL L L??????????????(291) (292) EM方程互易定理 ?????? ??????????nbbnbbnbESFCSR LWhL nqDAII c s c0?? 等效電路模型 為正常偏壓下共基極輸出端短路電流放大系數(shù) 為反向運用下共基極輸出端短路電流放大系數(shù) 由（ 289）當 時 代入（ 288）得 F?R?0CI ? ( 1 ) ( )CE qVqV K T K TF E S C SI e I e? ??? ?1Eq V k TE E B OI I e??(294) ? ?1E B O R F E SII????1 EBOES RFII ??? ?(295) 上式又可寫為 ? ? ? ?? ? ? ? ? ?93211110???? ??????CEEEIkTqVESFRkTqVESFRkTqVESEeIeIeII????于是得到 等效電路模型 同理，由 可導出 ? 由（ 288） 時 由（ 289） 時 （ 295），（ 296）新含意：集電結（發(fā)射結）短路時的發(fā)射結（集電結）飽和電流等于集電結（發(fā)射結）開路時的發(fā)射結（集電結）飽和電流除以 (1－ αRαF) ，一般 αRαF均小于 1， ∴ IEB0,ICB0都小于 IES,ICS 0EI ? 1 CBOCS RFII ??? ? (296) 0CV ?? ?1Eq V k TE E SI I e??( 1 ) ( 1 )CE qVqV K T K TC F E S C SI I e I e?? ? ? ?0EV ?? ?1Cq V kTC CSI I e??(297) (298) ( 1 ) ( 1 )CE qVqV K T K TE E S R C SI I e I e?? ? ? ?(297) 等效電路模型 若以 α R ()+() 得 同理 分別以（ 295）（ 296）代入上二式，得 ? ?( 1 ) 1Eq V k TE R C R F E SI I I e? ? ?? ? ? ?? ?( 1 ) 1Cq V k TC F E F R CSI I I e? ? ?? ? ? ?? ?1Eq V k TE R C E B OI I I e?? ? ?(399) ? ?1Cq V k TC F E CB OI I I e?? ? ?(3100) 上述二式均可等效為一個電流源與一個二極管并聯(lián)，如下圖所示 等效電路模型 基極 可由（ 288），（ 289）求出 （ 2101） BI? ?( 1 ) ( 1 ) ( 1 ) 1CE q V k Tq V k TB E C F E S R CSI I I I e I e??? ? ? ? ? ? ? ? 等效電路模型 GP模型 主要用于分析基區(qū)非均勻摻雜的情況 GP模型對 EM模型在以下幾方面作了改進： ：反映了集電結上電壓的變化引起有效基區(qū)寬度變化的基區(qū)寬度調制效應 ， 改善了輸出電導 、 電流增益和特征頻率 。0c ib m mw x x??1239。0?設 為無寬變效應的電流放大系數(shù) 為有寬變效應的電流放大系數(shù) 為冶金結寬度 0?0bW ???????? ??EACEVV139。 39。“一石激起千層浪”，它就像顆重磅炸彈，在全世界電子行業(yè)“引爆”出強烈的沖擊波。 如： 雙極晶體管、金屬 氧化物 半導體場效應晶體管、結型場效應晶體管 … 原理： 在器件的兩個端點施加電壓，控制第三端的電流 晶體管的誕生 ? 1947年 12月 23日，美國物理學家肖克萊（ WShockley）和 布拉頓和巴丁 在著名的貝爾實驗室向人們展示了第一個半導體電子增幅器，即最初的晶體管 。電子計算機終于就要大步跨進第二代的門檻！ ? 1954年，貝爾實驗室使用 800支晶體管組裝成功人類有史以來第一臺晶體管計算機 TRADIC 雙極型晶體管的工作原理 雙極型晶體管的工作原理 ? 均勻基區(qū)：少子擴散 —擴散晶體管 ? 緩變基區(qū)：擴散 +漂移 —漂移晶體管 ? 合金晶體管： 銦球 +N型鍺 +銦球，熔化 冷卻 析出形成再結晶層， PNP,分布均勻 ? 平面擴散晶體管 ? 發(fā)射區(qū)，基區(qū)雜質分布非均勻 ? 發(fā)射結近似為突變結 ? 集電結為緩變結 雙極型晶體管的工作原理 ? N=NDNA 硼 B、磷 P分別采用預淀積、再分布兩步擴散形成高斯分布。00 1BEq V k Tee e E eEpp x p e x x x xx? ? ? ? ?? ? ? ?pcpcBCLxcLxkTqVcccepeeppxp000 1????????發(fā)射區(qū)空穴濃度分布 ?集電區(qū)空穴濃度分布 同理可以得到 少子分布 ? 其他工作模式的少子分布？ ? 截止區(qū) ? 飽和區(qū) ? 反向有源 其他工作模式 少子分布 2. 電流密度分布 （假設③，勢壘區(qū)外無電場，只考慮擴散電流） ? 基區(qū)電子擴散電流 令 X=0，得 通過發(fā)射結電子電流為 X=Wb，得 到達集電結電子電流為 0 ( 1 ) ( )()()ebq V k T bn b b n b n bnbn b b n bWx xe c h c hqD n L LJxL sh W L???? ? ??????0( 0 ) ( 1 ) c s cebq V k Tn b b b bnbn b n b n bq D n W WJ e c th hL L L??? ? ? ?? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ???0( ) ( 1 ) c s cebq V k Tn b b b bn b bn b n b n bq D n W WJ W e h c thL L L?? ? ? ? ?? ? ? ??? ? ? ? ?? ? ? ???? ? ? ? dxxdnqDxJ bnbnb ? ? 發(fā)射區(qū)空穴電流密度分布 當 ， 則近似有 ? 集電區(qū)空穴電流密度 10 ()()( ) ( 1 )peeb x x Lp e e q V k Tep e p epeq D pd p xJ x q D e ed x L?? ? ? ? ? ?40()() pcx x Lp c cpcpcq D pJ x eL????pee LW ?? pebe L xxkTqVeepepe eeW PqDJ 110 ?????????? ?? 少子分布 3. 晶體管直流電流 電壓基本方程 ? E極