Дипломы, курсовые, рефераты, контрольные...
Срочная помощь в учёбе

Коэффициент переноса. 
Физика полупроводниковых приборов микроэлектроники

РефератПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Подставляя (IV.3.10a) и (IV.3.10b) в (IV.3.1), получаем соотношение (IV.3.6b), которое было выведено из уравнения непрерывности, учитывающего рекомбинацию в базе. Отметим, что соотношения (IV.3.8), (IV.3.9) и (IV.3.1 Оа) для коллекторного тока и заряда в базе получены без учета рекомбинации и потому являются приближенными. Рекомбинация учтена только в соотношении (IV.3.106). Разумеется, полное… Читать ещё >

Коэффициент переноса. Физика полупроводниковых приборов микроэлектроники (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

В соответствии с определением (IV. 1.7) коэффициент переноса есть отношение электронных токов через коллекторный и эмиттерный переходы при нулевом напряжении база—коллектор

Коэффициент переноса. Физика полупроводниковых приборов микроэлектроники.

Токи 1Еп и 1Сп определяются как электронные токи в р-базе на границах с коллекторным и эмиттерным переходами.

(см. рис. IV. 1.3, а). Таким образом, коэффициент переноса определяется только свойствами базы. На рис. IV.3.1 представлено распределение электронов в р-базе при Vbc =0, Vbe> 0. Плоскости i = 0 и x = wB соответствуют границам базы с эмиттерным и коллекторным переходами. В бездрейфовом приближении при низком уровне инжекции токи являются диффузионными.

Коэффициент переноса. Физика полупроводниковых приборов микроэлектроники.

где SE — площадь эмиттерного перехода; DB — коэффициент диффузии неосновных носителей (электронов) в базе.

Распределение электронов п (х) находится путем решения биполярного уравнения непрерывности в базе. Для /j-ба.зы идеализированного транзистора и p-базы идеализированного диода биполярные уравнения непрерывности одинаковы. Граничные условия на границе с эмиттерным переходом для транзистора и диода также одинаковы (граничное условие Шокли). При Vbc = 0 в базе транзистора пр(тв) = пр0 (см— Рис— IV.3.1), что совпадает с граничным условием в базе диода на границе с омическим контактом. Следовательно, распределение электронов п (х) определяется соотношением (П. 4.15а).

Коэффициент переноса. Физика полупроводниковых приборов микроэлектроники.

где Коэффициент переноса. Физика полупроводниковых приборов микроэлектроники.

и тЛ. — диффузионная длина и время жизни неосновных носителей — электронов в базе. Обозначение тЛ, соответствует нормальному режиму работы транзистора. В силу асимметрии реального транзистора в инверсном режиме время жизни.

X ф X

Подстановка (IV.3.2a, б) в (IV.3.1) с учетом (IV.3.3) дает.

Коэффициент переноса. Физика полупроводниковых приборов микроэлектроники.

В «хорошем» транзисторе всегда выполнено условие (IV. 1.1): wH II ри этом.

IV.3.1. Распределение электронов в р-базе при Vh = О.
Рис. IV.3.1. Распределение электронов в р-базе при Vhc = О,.

Рис. IV.3.1. Распределение электронов в р-базе при Vhc = О,.

Vbe> О С учетом (IV.3.5) соотношение (IV.3.66) можно записать в виде где Коэффициент переноса. Физика полупроводниковых приборов микроэлектроники.

Заметим, что приближенное соотношение (IV.3.6b) можно получить из простых физических соображений, не прибегая к решению уравнения непрерывности. При wB <�§: ЬИ большинство электронов успевает пролетать базу без рекомбинации. Поэтому ток 1п) и, следовательно, градиент с p/dx (x) слабо зависят от координаты х, и функция п (х) весьма близка к линейной (штриховая линия на рис. IV.3.1). Абсолютная величина полного заряда избыточных электронов в базе QN и диффузионный ток 1Сп при этом составляют.

Коэффициент переноса. Физика полупроводниковых приборов микроэлектроники.

В отсутствие рекомбинации отношение QN / Icn ~wb / 2Dв есть среднее время пролета неосновных носителей заряда через базу длиной wB. Этот результат показывает, что определенный в (IV.3.7) параметр TN имеет смысл среднего времени диффузии неосновных носителей заряда через базу в нормальном направлении (от эмиттера к коллектору). Таким образом,.

Коэффициент переноса. Физика полупроводниковых приборов микроэлектроники.

Отношение Qn/in есть составляющая тока базы 1Вг, связанная с рекомбинацией избыточных электронов в базе (см. рис. IV. 1.3).

Коэффициент переноса. Физика полупроводниковых приборов микроэлектроники.

Электронный ток эмиттера есть сумма токов 1Сп и 1Вг:

Коэффициент переноса. Физика полупроводниковых приборов микроэлектроники.

Подставляя (IV.3.10a) и (IV.3.10b) в (IV.3.1), получаем соотношение (IV.3.6b), которое было выведено из уравнения непрерывности, учитывающего рекомбинацию в базе. Отметим, что соотношения (IV.3.8), (IV.3.9) и (IV.3.1 Оа) для коллекторного тока и заряда в базе получены без учета рекомбинации и потому являются приближенными. Рекомбинация учтена только в соотношении (IV.3.106). Разумеется, полное пренебрежение рекомбинацией дало бы значение kjV = 1.

Соотношение (IV.3.6b) по точности эквивалентно (IV.3.66). Оно, однако, может быть (и будет) использовано и для более сложных транзисторных структур, когда решение уравнения непрерывности в базе связано с математическими трудностями. Отметим также, что для бездрейфовых транзисторов условие (IV. 1.1) wn LB эквивалентно условию.

Коэффициент переноса. Физика полупроводниковых приборов микроэлектроники.

Условие (IV.3.11) имеет, однако, более общий характер мри надлежащем вычислении времени пролета TN.

Показать весь текст
Заполнить форму текущей работой