半導(dǎo)體及其本征特征-資料下載頁
2025-05-15 01:08本頁面
【正文】 ， 有利于收集基區(qū)擴(kuò)散過來的電子而形成集電極電流 I。 其能量來自外接電源 VCC 。 I C 另外 ， 集電區(qū)和基區(qū)的少子在外電場的作用下將進(jìn)行漂移運(yùn)動而形成 反向 飽和電流 ， 用 ICBO表示 。 ICBO 晶體管內(nèi)部載流子的運(yùn)動 b e c e Rc Rb 二、晶體管的電流分配關(guān)系 IEp ICBO IC IB IEn IBn ICn IC = ICn + ICBO IE=ICn + IBn + IEp = IEn+ IEp IE =IC+IB 圖 IB=IEp+ IBn－ ICBO ~ IBn－ ICBO ~ NPN晶體管的電流輸運(yùn)機(jī)制 正常工作時(shí)的載流子輸運(yùn) 相應(yīng)的載流子分布 NPN晶體管的電流輸運(yùn) NPN晶體管的電流轉(zhuǎn)換 電子流 空穴流 c b onc IXII ?? )( 4)()( 21 XIXII npe ?? c b orbpb IIXII ??? )( 1 cebIII ?? NPN晶體管的幾種組態(tài) 共基極 共發(fā)射極 共收集極 共基極 共發(fā)射極 共收集極 N N P 晶體管的共收集極接法 c b e 3. 晶體管的直流特性 共發(fā)射極的直流特性曲線 三個(gè)區(qū)域： 飽和區(qū) 放大區(qū) 截止區(qū) 3. 晶體管的直流特性 共基極的直流特性曲線 4. 晶體管的特性參數(shù) 晶體管的電流增益（放大系數(shù)〕 共基極直流放大系數(shù)和交流放大系數(shù) ?0 、 ? ecII?0?000 1 ??????? cecIII兩者的關(guān)系 ecii??????? 1共發(fā)射極直流放大系數(shù)交流放大系數(shù) ?0、 ? bcII?0?bcii??4. 晶體管的特性參數(shù) 晶體管的反向漏電流和擊穿電壓 反向漏電流 Icbo： 發(fā)射極開路時(shí)，收集結(jié)的反向漏電流 Iebo： 收集極開路時(shí)，發(fā)射結(jié)的反向漏電流 Iceo： 基極極開路時(shí)，收集極－發(fā)射極的反向漏電流 晶體管的主要參數(shù)之一 4. 晶體管的特性參數(shù) （續(xù)） 晶體管的擊穿電壓 BVcbo Bvceo BVebo BVeeo晶體管的重要直流參數(shù)之一 4. 晶體管的特性參數(shù) （續(xù)） 晶體管的頻率特性 ?截止頻率 f?： 共基極電流放 大系數(shù)減小到低頻值的 所對應(yīng)的頻率值 ?截止頻率 f ? ： 21特征頻率 fT： 共發(fā)射極電流放大系數(shù)為 1時(shí)對應(yīng)的工作頻率 最高振蕩頻率 fM： 功率增益為 1時(shí)對應(yīng)的頻率 5. BJT的特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn) 垂直結(jié)構(gòu) 與輸運(yùn)時(shí)間相關(guān)的尺寸由工藝參數(shù)決定，與光刻尺寸關(guān)系不大 易于獲得高 fT 高速應(yīng)用 整個(gè)發(fā)射結(jié)上有電流流過 可獲得單位面積的大輸出電流 易于獲得大電流 大功率應(yīng)用 開態(tài)電壓 V BE與尺寸、工藝無關(guān) 片間漲落小，可獲得小的電壓擺幅 易于小信號應(yīng)用 模擬電路 輸入電容由擴(kuò)散電容決定 隨工作電流的減小而減小 可同時(shí)在大或小的電流下工作而無需調(diào)整輸入電容 輸入電壓直接控制提供輸出電流的載流子密度 高跨導(dǎo) 缺點(diǎn)： 存在直流輸入電流，基極電流 功耗大 飽和區(qū)中存儲電荷上升 開關(guān)速度慢 開態(tài)電壓無法成為設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì) BJT的關(guān)鍵： 獲得盡可能大的 IC和盡可能小的 IB 當(dāng)代 BJT結(jié)構(gòu) 特點(diǎn)： 深槽隔離 多晶硅發(fā)射極 167。 MOS場效應(yīng)晶體管 ? MOS電容結(jié)構(gòu) ? MOSFET 器件 1. MOS 電容 ?電容的含義 ?MOS結(jié)構(gòu) ?理想的 MOS電容特性 ?非理想的 MOS電容特性 ?關(guān)于電容 平行板電容器 +Q Q E d + V 面積 A 電容 C定義為： Q V C＝ 斜率 AdVQC ???直流和交流時(shí)均成立 一 MOS結(jié)構(gòu) ?交流電容 交流電容 C定義為： +Q Q E d + V 面積 A +?Q ?Q ?V Q V C（ V〕 ＝ 斜率 對于理想的交流電容， C與頻率無關(guān) 這里 理想 指電容中沒有能量的耗散： 忽略金屬引線的電阻（超導(dǎo)線〕 介質(zhì)層不吸收能量 VVQVC??? ),(),( ??非理想的電容： Cideal Rp RS 半導(dǎo)體中的電容通常是交流電容 例如：突變 PN結(jié)電容 VVxVxQVQC dd ???????? )()(dD xq A NQ ?AxCd?＝和平行板 電容器形 式一樣 + V P+ N xd 偏壓改變 ?V 施加偏壓后的不同狀態(tài)：積累 施加偏壓后的不同狀態(tài)：耗盡 施加偏壓后的不同狀態(tài)：反型 MOS場效應(yīng)晶體管 場效應(yīng)晶體管 結(jié)型場效應(yīng)晶體管 （ JFET） 金屬－半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管 （ MESFET） MOS 場效應(yīng) 晶體管（ MOSFET） 轉(zhuǎn)移特性曲線 ?提取閾值電壓 ?研究亞閾特性 長溝 M O S F E T 的輸出特性 亞 MOSFET器件的發(fā)展趨勢 N+ (P+) N+ (P+) P (N) Source Gate Drain N+(P+) 作業(yè) ?描述二極管的工作機(jī)理 ?討論 PMOS晶體管的工作原理
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