【正文】 Basic Properties of Bipolar Junction Transistors Fundamental of Semiconductor Devices P N P 基 區(qū) 發(fā)射區(qū) 集電區(qū) E 發(fā)射極 C 集電極 B 基 極 發(fā)射結(jié) 集電結(jié) Chapter 2 Basic Properties of Bipolar Junction Transistors Fundamental of Semiconductor Devices B 基 極 C 集電極 E 發(fā)射極 PNP 晶體管的圖示和電路符號(hào) Chapter 2 Basic Properties of Bipolar Junction Transistors Fundamental of Semiconductor Devices N P N 基 區(qū) 發(fā)射區(qū) 集電區(qū) E 發(fā)射極 C 集電極 B 基 極 發(fā)射結(jié) 集電結(jié) Chapter 2 Basic Properties of Bipolar Junction Transistors Fundamental of Semiconductor Devices B 基 極 C 集電極 E 發(fā)射極 NPN 晶體管的圖示和電路符號(hào) Chapter 2 Basic Properties of Bipolar Junction Transistors Fundamental of Semiconductor Devices Chapter 2 Basic Properties of Bipolar Junction Transistors Fundamental of Semiconductor Devices Chapter 2 Basic Properties of Bipolar Junction Transistors Fundamental of Semiconductor Devices 晶體管的制造工藝大體上分為獲得均勻基區(qū)雜質(zhì)分布和不均勻基區(qū)雜質(zhì)分布兩類。其中，一部分電子流與空穴流復(fù)合，如 圖中 3 。 Chapter 2 Basic Properties of Bipolar Junction Transistors Fundamental of Semiconductor Devices 基區(qū)中注入的電子流一部分將與基區(qū)中的空穴復(fù)合如圖中 5 所示。 Chapter 2 Basic Properties of Bipolar Junction Transistors Fundamental of Semiconductor Devices 由發(fā)射區(qū)注入并到達(dá)集電區(qū)的電子電流 1 對(duì)放大作用有貢獻(xiàn)，我們希望這部分電流盡可能大，其它分量盡可能小。 Chapter 2 Basic Properties of Bipolar Junction Transistors Fundamental of Semiconductor Devices 電子線路中最常用的是共射極接法 ， 它具有較高的電流放大倍數(shù)和功率放大倍數(shù)；共集電極接法用得較少；共基接法物理上意義直觀 。 Chapter 2 Basic Properties of Bipolar Junction Transistors Fundamental of Semiconductor Devices 就 γ 而言，對(duì)放大作用有貢獻(xiàn)的是注入到基區(qū)的電子電流 JnE， JpE 并無貢獻(xiàn)， γ 要 接近于 1 ， JnE 應(yīng)盡量大、 JpE 盡量小 或 JpE／ JnE 盡可能小。根據(jù)β * 的定義，它反映了載流子在基區(qū)中的復(fù)合損失，為使 β * 接近于 1， 要求基區(qū)中復(fù)合損失越小越好。 Chapter 2 Basic Properties of Bipolar Junction Transistors Fundamental of Semiconductor Devices 根據(jù)上述定義，有 ECnCCnEnCEnEJJJJJJJJ?????**????Chapter 2 Basic Properties of Bipolar Junction Transistors Fundamental of Semiconductor Devices 考慮到集電結(jié)勢(shì)壘區(qū)雪崩倍增效應(yīng)將使集電極電流迅速增大，因此電流放大系數(shù)還應(yīng)乘以雪崩倍增因子 M： M**???? ?Chapter 2 Basic Properties of Bipolar Junction Transistors Fundamental of Semiconductor Devices 以上討論及定義， 盡管只針對(duì) npn 晶體管，但將電子和空穴對(duì)換， 也適用于 pnp 晶體管。 假定發(fā)射結(jié)及集電結(jié)是理想突變結(jié)，發(fā)射區(qū)、基區(qū)及集電區(qū)雜質(zhì)均勻分布，濃度分別為 Ne、 Nb 和 Nc 。 Chapter 2 Basic Properties of Bipolar Junction Transistors Fundamental of Semiconductor Devices 假定勢(shì)壘區(qū)中無復(fù)合，載流子服從玻爾茲曼分布，則發(fā)射結(jié)勢(shì)壘兩側(cè)的少數(shù)載流子密度可分別表示為 Chapter 2 Basic Properties of Bipolar Junction Transistors Fundamental of Semiconductor Devices 式中 UE 為發(fā)射結(jié)外加偏壓， p0ne 為平衡時(shí)發(fā)射區(qū)的空穴密度， n0pb 為 平衡時(shí)基區(qū)的電子密度。 Chapter 2 Basic Properties of Bipolar Junction Transistors Fundamental of Semiconductor Devices 0 Wb n0ne p0pb p0pc n0pb n0nc p0ne x1 x2 Chapter 2 Basic Properties of Bipolar Junction Transistors Fundamental of Semiconductor Devices 考察基區(qū)中非平衡少數(shù)載流子 (電子 ) 的分布： 在 x ＝ 0 處 ， 非平衡電子密度為 ? ? ? ????????????10000kTqUpbpbpbpbEennnnChapter 2 Basic Properties of Bipolar Junction Transistors Fundamental of Semiconductor Devices 在 x ＝ W 處，非平衡電子密度為 ? ? ? ?pbpbbpbbpbnnWnWn00?????Chapter 2 Basic Properties of Bipolar Junction Transistors Fundamental of Semiconductor Devices 實(shí)際晶體管的基區(qū)寬度 Wb 比基區(qū)少子 ( 電子 ) 擴(kuò)散長(zhǎng)度 Lnb 小得多， 因此非平衡電子的分布可近似看作線性，即 ? ? ?????? ??????? ???bkTqUpbpb Wxenxn E 11039。39。39。11Chapter 2 Basic Properties of Bipolar Junction Transistors Fundamental of Semiconductor Devices 從穩(wěn)態(tài)連續(xù)性方程 ( 擴(kuò)散方程 ) 出發(fā)： 利用邊界條件解得基區(qū)中非平衡電子的分布函數(shù) ? ? ? ?02022???nbpbpbpbLnxndxxndChapter 2 Basic Properties of Bipolar Junction Transistors Fundamental of Semiconductor Devices ? ????????????????????????????????? ???????????nbbnbkTqUpbnbbkTqUpbpbLWshLxshenLxWshenxnCE1100Chapter 2 Basic Properties of Bipolar Junction Transistors Fundamental of Semiconductor Devices 考慮到 Wb Lnb 及 | UC | kT / q， 上式可簡(jiǎn)化為 ? ? ? ? ? ????????????????????????????bpbbkTqUpbpbpbpbWxnWxenxnxnxnE0039。39。11 xxWxxeppxpxpb