ch4_双极结型晶体管(npn).pdf
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第一部分 半导体器件
第四章 双极结型晶体管
郑 新 和
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第四章 双极结型晶体管(Bipolar Junction Transistor)
4.1 BJT基本组成和符号描述
4.2 基本工作原理
4.3 载流子分布和电流增益参数
4.4 非理想因素
4.5 晶体管的瞬态行为
4.6 其它双极晶体管器件
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BJT是三端器件,具有电流放大作用,其高速性
能突出。近二十年来,MOSFET 由于其低功耗、
易于集成的特点,使得BJT 的突出地位受到了严
重挑战,但它在高速计算机、火箭和卫星、现代
通信和电力系统方面仍是关键器件。而且,随着
异质结双极晶体管(HBT) 的实现,双极晶体管技
术也有了突破性进展,这类器件有希望保持其在
速度方面的优势。
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4.1 BJT基本组成和符号描述
• 基本组成:3个掺杂不同的扩散区(分别对应发射区、基
区和集电区)和2个pn结
(a)npn 晶体管和电路符号; (b)pnp 晶体管和电路符号。
问题:如何看待电路符号的区别,即E 的箭头方向?pn结和晶体管类型
问题:如何在很薄的基区做基极接触?
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• 在IC 电路中结构组成
引线位置( 皆在表面上,与分立
器件有所不同:集电极在底部) ;
+
重掺杂n 掩埋层( 降低发射区下
面的集电区到右边集电极接触
的电阻) ;
+
器件隔离(使用p 形成反偏pn 结
和衬底采用最低的负电位形成
衬底p-n 阱结反偏;使用大的氧
BJT制作在p衬底上的n 阱中
化区) ;
晶体管分析前提:直接使用pn结的结果
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• 各区浓度和厚度
发射区重掺杂,基区中等程度掺杂,集电区一般掺杂;
基区很薄,宽度小于少子扩散长度;
+
n 埋层为集电区的接触层
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• 热平衡能带图
对npn 晶体管,假设如下:
由于每个区域皆均匀掺杂,这种晶体管叫做原型晶体管。
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• pnp
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