АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Биполярные транзисторы. Ниже приведены основные соотношения, необходимые для решения задач и получения ответов на контрольные вопросы

Читайте также:
  1. Апротонные биполярные растворители
  2. Биполярные транзисторы
  3. Полевые транзисторы с управляющим p-n-переходом
  4. Силовые транзисторы
  5. Транзисторы с барьером Шоттки
  6. Транзисторы. Устройство. Принцип действия. Обозначения в схемах. Применение.

ОСНОВНЫЕ СООТНОШЕНИЯ ДЛЯ

РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

 

Ниже приведены основные соотношения, необходимые для решения задач и получения ответов на контрольные вопросы. Это не означает, что необходимо пользоваться только этими соотношениями: в ряде учебных пособий, а так же в технической литературе имеются иные соотношения, также позволяющие решить задачи. При этом числовые результаты должны совпадать.

 

1. Физика полупроводников

Распределение Ферми-Дирака f(Е,Т)={1+exp[(E-EF)/kT]}-1.

Условие невырожденности E-EF >>kT.

Закон действующих масс np=ni2.

Концентрация электронов n={(NД- NА)/2+[( NД- NА)/2]2+ ni2}1/2≈ NД- NА.

Положение уровня Ферми относительно:

дна зоны проводимости Ec-EF=kTln(Nc /n).

середины запрещенной зоны EF-Ei=kTln(n /ni).

Температурный потенциал φт=kT/q. При Т=300К φт≈0,025В.

Удельная электропроводность σ=q(μnn+μpp).

Уравнение непрерывности для стационарного состояния в отсутствии тока qDpdp/dx=σξ.

Зависимость дрейфовой скорости от напряженности электрического поля ǀ νdǀ= ν1 (ξ/ξc)[1+( ξ/ξc)β]-1/β , где при Т=300К значения параметров ν1, ξс, β для кремния приведены в табл. П.1:

Таблица П.1

Параметр Для электронов Для дырок
ν1,см/с 1,07*107 8,34*106
ξс, В/см 6,91*103 1,45*104
β 1,11 2,64

Эмпирическая зависимость подвижности носителей от концентрации примесей в кремнии , где для As, P, B значения α, μmin , μmax , N0 в табл.П.2:

Параметр Мышьяк Фосфор Бор
α 0,680 0,711 0,719
μmin 52,2 68,5 44,6
μmax 470,5
N0 9,68*106 9,20*1016 2,23*1017

 

2. Полупроводниковые диоды

 

Резкий переход, равновесное состояние:

высота потенциального барьера (контактная разность потенциалов)

Δφ= φтln(nn0pp0/ni2)≈[ρi2(b+1)2/ρnρpb], b=μpn;

ширина обедненного слоя (ширина p-n перехода) l0=[2ε0εsφт/q(NД+NА)]1/2.

Емкость перехода CБ=[0εs/2(NД-1+NА-1)( φт-U)]1/2.



Диффузионная емкость (емкость базы) CДБ(I+I0)/ φт.

Обратный ток насыщения I0=qS[(DpP)1/2pn0+[(Dnn)1/2np0 ].

Напряжение пробоя Uпр≈60(Eg/1,1)3/2(NБ/1016)-3/4 B

(при концентрации примеси, превышающей 2*1017 см-3 для кремниевых диодов Uпр≈(2.3*1012) NБ-0,66 B , для плавных кремниевых переходов Uпр≈(0.31*109) a-0,4 B, где а - градиент концентрации, см-4).

Напряженность электрического поля пробоя(кремниевый диод) ξпрSi=4*105 [1-(1/3)(ln NБ/1016)] В/см.

Дифференциальное сопротивление Ri= φт /( I+I0).

Биполярные транзисторы

Эффективность эмиттера γ=1-ρЭБ ≈(w- LБ), w–толщина базы.

Коэффициент переноса в p-n-p структуре k=(dIk/ dIэр)Uк=const=sech(w/LБ)≈1-0,5(w/LБ)2.

Коэффициент умножения в коллекторном переходе γм≈ 1.

Коэффициент передачи тока эмиттера α = (dIk/ dIэ) Uк=const=γкγмγ/[1-0,5(w/LБ)2];

для n-p-n структуры α≈ 1-DpЭpnЭw/DnБnpБLpЭ-0,5(w/LБ)2.

Коэффициент передачи тока базы β=α/(1-α)≈τБ/td, td ≈ w2/2DБ.

Граничная частота:

в схеме с общей базой ωα=1/tα≈2,43D/ w2≈π2/(8 τБ),

в схеме с общим эмиттером ωβ=(1-α) ωα ≈ ωα /(1+β).

Частота генерации ωт=βωβ ≈α/td.

Максимальная частота регенерации (фактор качества) К=fmax=(fт/8πRБCК)1/2 .

Напряженность электрического поля в базе дрейфового транзистора

ξБ= -φт N-1 (x)[dN(x)/dx].

Время пролета через базу td = w2/nD, n=2[1+( ξБ / ξ0)3/2], ξ0≈ 2DББw.

Сопротивление базы rБ=(1+β)rЭт/IЭ.

 


1 | 2 |


Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.008 сек.)