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关于双极晶体管的Early电压

一、引言 1970年Gummel与P。on发现山,基极电流驱动的晶体管共发射极输出特性曲线的延长线在横座标轴上交于一点(一V,),如图l所示。V,表征了晶体管的基区宽度调制效应(E盯ly效应),故他们将VA称为E盯ly电压。此后,Van De:Ziel又证明,在任意注入强度下E盯ly电压都存在。 由于E盯ly电压vA的概念清晰,且易于测量,因而在晶体管模型和晶体管电路分析中已被普遍采用〔3司。但是,应该强调指出,Early电压V,是在电流驱动条件下定义的。在电路分析中,只有当信号源阻抗远远高于晶体管的输人阻抗时,V人才能当作一个不变的参数。然而,在实用电路中,晶体管的工作条件往往接近于恒压驱动状态。Hart与Barker注意到驱动条件的不同,对恒压驱动的共射极输出特性曲线族,类似地定义了一个新的参数,称为“Earl,,,交点电压〔7〕。电子学报1 9 82年 下面分别记恒流驱动与恒压驱动条件下的Early电压为V,(,、与v汉、...  (本文共6页) 阅读全文>>

《固体电子学研究与进展》1940年30期
固体电子学研究与进展

低温硅双极晶体管基区优化设计

低温硅双极晶体管基区优化设计黄流兴,魏同立(东南大学微电子中心,南京,210018)提要常规双极晶体管在77K下电流增益和频率性能都严重退化。本文首先分析了低温双极晶体管基区Gummel数,基区方块电阻,渡越时间和穿通电压等参数与温度及基区掺杂的关系,然后讨论了低温双极器件基区的优化设计问题。关键词双极晶体管,基区,低温,渡越时间,掺杂分布TheOptimizedBaseDesignConsiderationofSiliconBipolarTransistorsforLowTemperatureOperation¥HuangLiuxing;WeiTougli(MicroelectronicsCenter,SoutheastUniversity,Nanjing,210018)Abstract:Theconventionalsiliconbipolartransistorsdesignedforroomtemperatureoper...  (本文共7页) 阅读全文>>

《电子学报》1982年03期
电子学报

双极晶体管基区宽变效应的分析和计算

文献〔1〕根据对晶体管交流小信号等效电路的研究,从理论上指出了一般的简化T型等效电路和混合万型电路的差别,在于对基宽效应考虑L的不同;实验也证明了这一点哟。两种等效电路的矛盾,在电压放大器采用大负载电阻时更为突出。当负载接近开路时,采用混合二型等效电路能正确地给出电压增益的理论极限值,而采用简化的T型等效电路则将造成很大的误差。由于基宽效应在模拟电子学中的地位越来越重要,所以人们十分重视这方面的研究翎,本文针对普遍的情况,较深人地研究了这个问题。第3期双极晶体管基区宽变效应的分析和计算一、基宽效应的分析 改变双极晶体管集电结上所加的电压会产生众所熟知的基区宽度调变效应,即Early效应。集电结势垒区在基区侧的宽度不仅受到集电结偏压的制约,还受到基区杂质分布的制约,因此,用基区有效掺杂电荷O。作为描述基宽效应的出发点是有普遍意义的。按单位截面计算,有。。一。、。、。一。丁N。(b)dx(l)式中,x,与x‘分别为有源基区发射结一侧...  (本文共10页) 阅读全文>>

《东南大学学报》1950年30期
东南大学学报

低温高速双极晶体管基区的优化设计

低温高速双极晶体管基区的优化设计李,魏同立,沈克强(东南大学微电子中心,南京210018)摘要本文考虑禁带变窄效应和载流子冻析效应,分析了基区掺杂浓度的分布、基区峰值浓度的大小及位置对基区渡越时间的影响,结合基区电阻的温度模型,对低温高速双极晶体管的优化设计作了探讨。关键词低温;高速;优化/基区渡越时间;基区电阻中图法分类号TN402双极晶体管在高速电路中的应用占有重要地位[1],如何提高晶体管的频率特性尤其是低温下的频率特性(因为低温下fT蜕变)已引起人们的关注,本文考虑了禁带变窄效应和载子冻析效应对基区渡越时间的作用,运用计算机模拟分析了300K和77K下不同的基区掺杂浓度的分布、基区峰值浓度的大小及位置对基区渡越时间的影响,同时分析了决定电路速度的另一重要参量─—基区电阻的温度模型,进一步得出在保证基区电阻不变情况下的基区掺杂的优化,为低温高速双极器件和电路的设计打下了基础。1掺杂浓度的分布对基区渡越时间的影响不失一般性,...  (本文共5页) 阅读全文>>

《半导体情报》1984年05期
半导体情报

具有缓变带隙基区的双极晶体管

在晶体管的基区引进一个准电场来减少少数载流子的渡越时间的想法是Kroe爪即在1 9 75年提出的〔1〕。这个效应分别由caPasso等人〔幻在具有缓变基区的响应时间:,(20Ps的宽带隙发射区光电晶体管中和Le”ine等人〔3,4〕通过缓变带隙的p+一A不GaA:层中电子速度的测量而得以证实。这些作者报导:对。.4拼m厚的层来说,在准电场为8.8xlo‘“v/c。时,速度高达1.SXlo7cm/s〔3〕。他们发现这个速度可以近似为以下关系: ”==拼〔(1)式中,“是相应掺杂的GaA:中的双极性迁移率,〔是准电场〔3,4〕。等式(l)仅对于基区渡越时间大于动量弛豫时间时才是正确的。 假设基区宽度为w,且从带隙为E,工的一个合金线性缓变到带隙为E,:的合金(相应于较小的铝浓度),电子的准电场为(E,:一E,:)/eW,则得到的基区渡越时间(忽略扩散效应)为:丁、二已飞犷“(E:1一E‘,)(2)应将式与具有相同厚度和相同掺杂浓度的...  (本文共3页) 阅读全文>>

《郑州大学学报(自然科学版)》1975年02期
郑州大学学报(自然科学版)

关于晶体管基区穿通问题的研究(之二)

一、月叮舀 在前文中,我们已经推导了均匀基区和非均匀基区晶体管穿通电压的公式。给出了在收集结达到雪崩击穿之前基区不穿通的条件是:单位面积的基区薄层中的净掺杂量必须大于或等于一个确定的常量,即 丙石·W)c。。/q(1)式中下百为扩散基区晶体管基区的平均杂质浓度,W是基区宽度,c是材料的介电常数,。。是材料的临界击穿场强,q是电子电荷。 从这个关系式我们可以知道,当基区宽度W由晶体管特征频率f:的要求确定之后,对于基区平均杂质浓度Nb的要求也就随之确定了。而呱的大小不仅与基区和发射区扩散的结深xJ。、xj。有关,而且还与基区扩散进行的方式、基区扩散层表面杂质浓度Ns;以及原材料的杂质浓度N。等有关。如何通过对于扩散参数的选择和控制来达到所需要的面‘之值呢?在前文中,我们已对基区扩散杂质为p型高斯分布的几种常用的情况,给出了计算的结果,至于计算的理论和方法,文中尚未涉及。本文作为对前文的补充,将着重讨论这个问题,并给出了求解一N屯的...  (本文共7页) 阅读全文>>