【文章內(nèi)容簡介】 X?大電流下，空穴的注入使得 ()()DDAAq N q N pq N q N p???? ???????? ??基本不變pnnxxx 39。大電流下電中性 39。()D n A Pq N p X q N X??正電荷密度增加 負電荷密度減少 非理想效應 ? ?22 00 ()Dxdq Npdx??? ? ? ?? ? ? ? ?? ?39。 0nxx??C結勢壘區(qū) cslJpqV?由空穴漂移電流推出 000mmCDxxslJd E qx d x N x d xd x q V???????? ?? ?????? ????? ?00 0 pmm m n p n D Pxxxx d E x E E d x d V V?? ? ? ???? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?左邊為 右邊為 20 2CmDslJxq NV???? ?????? ??????左 =右 ,并令 cr sl DJ qv N?，得小注入勢壘區(qū)寬度 非理想效應 結論 ： (1)當 pND時， 小注入 , xm=xm0, C結空電區(qū)邊界不動。 (2)當 pND時 ,特大注入 , xm→0 有效基區(qū)擴展到CB結冶金結處。 DpN?c crJJ?39。 02mm xX ?(3) 時 39。0c ib m mw x x??1239。0 1 cmmcrJxxJ????????? 非理想效應 發(fā)射區(qū)重摻雜效應（發(fā)射區(qū)禁帶變窄） 發(fā)射區(qū)過重的摻雜不僅不能提高發(fā)射效率，反而使發(fā)射效率降低 *形成雜質帶尾 ，禁帶變窄 39。ggg EEE ???本征載流子濃度與帶隙寬度直接相關 發(fā)射區(qū)有效雜質濃度降低為 ? ? ??????? De f fDiig NNnnE 2 非理想效應 發(fā)射區(qū)有效雜質濃度降低，導致發(fā)射效率下降為 *俄歇復合 發(fā)射區(qū)少子空穴壽命 *基區(qū)表面復合 基區(qū)表面復合電流 俄歇復合 通過復合中心復合 非理想效應 表面復合對基區(qū)輸運系數(shù)的影響可表示為 對均勻基區(qū) 對緩變基區(qū) S為復合速率 非理想效應 集電極集邊效應 ◆ 發(fā)射區(qū)電流分布 高發(fā)射結偏壓下，發(fā)射結邊緣的電流遠遠大于中間部分的電流 ,這種現(xiàn)象稱為 發(fā)射極電流集邊效應 (又稱基極電阻自偏壓效應 ) 。 ◆ 發(fā)射區(qū)有效寬度 取薄層 dy, IB（ y）在dy上的壓降為： dy 非理想效應 ? ? ? ? ? ? ? ?b B b B b Bebdyd V y d r I y I y J y d yLW??? ? ?據(jù)電流連續(xù)原理 ? ? ? ? ? ? ? ? dyLYJdIYIdYLYJYI ECBBEEB ???????兩邊同除以 經(jīng)整理后 得 dyWLBE? ? ? ?2210bEbkTdVJq kT vd y qkTWq??????? ? ?????? ???????????解此二階常微分方程 非理想效應 ? ? ? ? ? ?? ?1210/bEEbJk T k TV y c h yq q W k T q??????????? ????????代入 可得電流的 Y向分布， y越大 ,JE越大 ,集邊效應越顯著 . ? ? ? ? ? ? /0 Eq v y k TEEJ y J e?◆ 發(fā)射極有效寬度：從發(fā)射極中心到邊緣處的橫向壓降為 kT／ q 所對應的條寬 ，記為 , ◆ 有效半寬度： 2 effSeffS ? ? ? ?1210be ffbEkTWqSaJ??????????? 非理想效應 設 處 , JE為峰值 JEP,得 E極電流平均值 effyS?? ? ? ?07 1 1 EEEP JeJJ ?? ?? ? ? ? 01 ( 0 ) 1 . 7 1 8 ( 0 )0qvKTkTqE E Ee ffJ J e d v JV S V??? ??用 JEP 表示 Seff: ? ? 12/ be ffb EPk T q wSJ????? ?????用 表示 Seff E J ? ? 12/ be ffbEk T q wSJ????????? 非理想效應 高頻下 : ? ? 12/2 .1 7 6 bTe ffb EPk T q w fSJf????????? ? 12/1 .7 3 0 bTe ffbEk T q w fSJf???? ????◆ 發(fā)射極有效長度（ Leff） （ 2μm）、窄，大電流時，其電阻不可忽略。如果 E極條太長，其端部電流 → 0，無意義。 ?定義：電極端部至根部電位差 =kT／ q時所對應的發(fā)射極條長度為 有效長度（ Leff） 非理想效應 發(fā)射極有效長度 ( 所對應的條長 ) /v k T q??3 Me ffEMn S k TLI R q?發(fā)射極條等效電阻 , 3 MeMMRLRS?n個 e極條 ,每條電流為 EIn條長方向壓降 : 3E M eMI R LVnS?? 非理想效應 晶體管的擊穿電壓 ? ：集電極開路時 e,b間反向擊穿電壓 ? ：發(fā)射極開路時 c,b間反向擊穿電壓 ? ：基極開路時 e,b間所能承受的最高反向電壓 1. 擊穿電壓的定義 . eboBVcboBVceoBV 非理想效應 2. 影響擊穿電壓的因素及其關系 對合金管， 由基區(qū)電阻率確定 對平面管， 對外延平面管，若外延層厚度 ，則 大大降低 eboBVcboBV,C B c bo e boN N B V B V? ? ? ?cboBV0 mbWx? cboBVVBV EB 40 ?： eb結通常正偏，只要求 ，易于滿足 . 非理想效應 與 的關系 : C極電流即穿透電流 得 時 擊穿。 擊穿時 得 不可片面追求 ,要顧及 ；改變 可調(diào)節(jié) ceoBV cboBV c c e o c e o c boI I M I M I?? ? ?,11 c b oceo MIIMM ????? ceoI ??11 ( ) 1 ( )nnB c e o c b oM V V B V B V??? ? ? ???1 1n c b o c b oc e o c b o nnB V B VB V B V ? ??? ? ? ???ceoBV ? ceoBV 非理想效應 ? 平面管：如圖 時， e區(qū)電位隨 c區(qū)電位升高而升高，使 eb結反偏 對線性緩變集電結： cb PTVV?? ?cb PTVV?c bo pT e boB V V B V??(279) 1031 2 ( )[]Dm VVx qa?? ??3 300( 2 ) 81 2 1 2bp T bq a W qVW ??? ???? (280) 如右圖所示 非理想效應 00 CBC E SC E XC E RCE BVBVBVBVBV ???? 非理想效應 ?勢壘局部穿通 非理想效應 3. 消除結電場集中措施（對 BVcb0 影響） ，使結彎曲處曲率半徑增大 npn平面管，濃硼擴散保護環(huán)可以增大結彎曲處曲率半徑 ?0CBBV 非理想效應 c. 采用圓角圖形，使球面結成為柱面結 d. 采用分壓環(huán) 非理想效應 e. 采用刻槽工藝 非理想效應 等效電路模型 隨著計算機的發(fā)展及應用，計算機的應用領域正逐步擴大，EbersMoll模型就是一種適用于計算機輔助設計 (CAD)的表述簡單的模型，它于 1954年由此二人提出，適用于右圖所示的所有工作區(qū)。 * 薄基區(qū)導致兩個結的相互作用，流過每個結的電流都應由兩個結上的電壓所決定。 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