Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Зи С.М. -> "Физика полупроводниковых приборов" -> 69

Физика полупроводниковых приборов - Зи С.М.

Зи С.М. Физика полупроводниковых приборов — М.: Энергия, 1973. — 656 c.
Скачать (прямая ссылка): fizikapoluprovodnikovihpriborov1973.djvu
Предыдущая << 1 .. 63 64 65 66 67 68 < 69 > 70 71 72 73 74 75 .. 228 >> Следующая

транзисторов в современной технике иллюстрируется хотя бы тем, что к
настоящему времени написано более 250 книг по теории, разработке и
применению транзисторов. Среди этих книг - классические издания, которые
дают ясное и глубокое представление в области теории транзисторов и схем.
В § 2 этой главы мы бегло рассмотрим статические характеристики
транзистора. Высокочастотный и СВЧ-транзисторы обсуждаются в § 3, в
котором особое внимание уделено геометрии прибора, частоте отсечки,
усилению по мощности и коэффициенту шумов. В § 4 рассмотрим мощные
транзисторы; основной заботой при этом будут абсолютная оценка мощности и
ограничения в работе, накладываемые вторичным пробоем. Переключающие
транзисторы и %х важнейшие параметры, коэффициент передачи тока и
быстродействие рассматриваются в § 5. Классификация плоскостных
транзисторов по вышеупомянутым категориям является тем не менее
совершенно произвольной. Например, с тех пор как мощность и частота
приборов стали ограничиваться главным образом параметрами материала {Л.
13], четкая граница между мощными и СВЧ-транзисторами исчезла. В § 6
рассмотрены однопереходные уранзисторы, имеющие три вывода: один вывод от
эмиттерного перехода и два базовых контакта." У подобных приборов можно
получить характеристики с отрицательным сопротивлением, используемые в
регулировочных и переключаемых схемах.
2. Статические характеристики
1. Основное соотношение между током и напряжением. В этом разделе мы
решим уравнение для вольт-амперной характеристики р-п-р плоскостного
транзистора. На рис. rl показаны обозначения р-п-р и п-р-п транзисторов.
Стрелка указывает направление тока при обычном включении, т. е. при
прямом смещении эмиттерного перехода и обратном смещении коллекторного
перехода. Транзистор может работать в трех схемных включениях, причем
один из его выводов всегда является общим -как для входной, так и для
выходной цепей. На рис. 2 видны включения по схемам с общей базой,
Эмиттер База Коллектор j Эмиттер База Коллектор j
Ie

П++
Р+
а)
?
б)
Рис. 1. Символическое изображение и основные обозначения.
а - р-п-р транзистор; б - п-р-п транзистор.
о
т
Ueb
v~
т
Ur
'св
Ч)
общим эмиттером и общим коллектором для р-п-р транзистора. Ток и
напряжения даются для случаев нормальных условий смещения. Все
обозначения и полярности должны быть известным образом инвертированы для
п-р-п транзистора. В дальнейшем мы будем рассматривать р-п-р транзистор,
имея в виду, что результаты анализа могут быть применены и к п-р-п
транзистору при соответствующей замене полярности.
На рис. 3,а представлен р-п-р транзистор, включенный в качестве
усилительного элемента по схеме с общей базой. Схематический профиль
легирования для транзистора, имеющего постоянную концентрацию примесей во
всех трех областях, показан на рис. 3,6, а соответствующая диаграмма зон
для рабочего режима транзистора - на рис. 3,е.
Статические характеристики могут быть легко получены из теории р-п
.перехода, обсуждаемой в гл. 3. Для понимания основных свойств
транзистора будем счи-
б)
в)
тать, что соотношение между током и напряжением эмиттерного и
коллекторного переходов подчиняется уравнению Шокли {Л. 2], т. е. будем
пренебрегать эффектами, обусловленными генерацией - рекомбинацией,
последовательными сопротивлениями и высоким уровнем инжекции. Эти эффекты
мы учтем позднее.
Для случая, показанного на рис. 3,6, когда весь потенциал падает на
обедненной области перехода, соотношения, которым подчиняются условия
равновесия, могут быть получены из уравнений непрерывности и плотности
тока. Допустив условия нейтральности в базе, получим:
Рис. 2. Три схемы включения р-п-р транзистора.
а - схема с общей базой; б - схема с общим эмиттером; в - общим
коллектором.
схема
Рв
D
дгр .
в дх2
др
h - - Qdb дх *
(1)
(2а)
Jf, - hot +Я^В 0Х >
(26)
где рв - равновесная концентрация неосновных носителей тока в базе; Jtot
- полная плотность тока проводимости; тв и Db - время жизни неосновных
носителей и коэффициент диффузии соот-
Змиттер База Коллектив
Рис. 3. Транзистор wp=n типа, включенный в схему усилителя с общей базой
(я); профиль легирования транзистора с резким распределением примесей
(б); энергетическая диаграмма для случая нормального включения (в).
ветственно. Условия на границах обедненного слоя эмиттера для избыточных
концентраций носителей тока имеют вид:
РФ) = Р(Р) - РВ = РВ [exp(~feyg) - ]];
п' (- хе) = л (- хЕ) - пЕ = пЕ [ехр - 1 ] • (3)
где пЕ - равновесная концентрация неосновных носителей тока электронов в
эмиттере. Подобного же вида уравнения могут быть записаны для
коллекторного перехода:
Р О*7) = Р(Щ - РВ= Рв [ехР i~w~) -!]: (4)
ri () = п(хс) п?- [ехр ру ^ 1J '
Решения для распределения неосновных носителей тока, т. е. распределения
дырок в базе из уравнения (1) и распределения электронов в,эмиттере и
коллекторе, имеют вид |[Л. 11]:
, V Г 0)e~W'LB 1 X,LB_
р(х\= Рв + у 2sh (WjLB) J e
Предыдущая << 1 .. 63 64 65 66 67 68 < 69 > 70 71 72 73 74 75 .. 228 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed