1  0  2  4.  r  u  интернет технология для всех

Содержание

КУРС "МИКРОЭЛЕКТРОНИКА" ДЛЯ БАКАЛАВРОВ

1

2

3

4

5

6

1024.ru

Тема V сверхбыстродействующие транзисторы на основе гетероперехода.

 

5.1. Биполярные транзисторы на основе гетероперехода.

5.1.1. Особенности конструкции биполярного транзистора.

5.1.2. Гетероструктурные эмиттер и коллектор.

5.1.3. Гетероструктурные биполярные транзисторы.

 

5.2. Полевые транзисторы на основе гетероперехода.

5.2.1.      Нормальная (прямая) структура полевого транзистора на основе гетероперехода

5.2.2.      Обратная структура полевых транзисторов на основе гетероперехода.

5.2.3.      Полевые транзисторы на основе гетероперехода с р - каналом.

 

5.3. Сверхмалогабаритные МДП транзисторы на основе гетероперехода.

5.3.1.      КМДП транзисторы на гетеропереходах с р и n двумерным газом.

5.3.2.      Сведения о технологии КМДП транзисторов на гетеропереходах с р и n двумерным газом.

 

Бардин, Браттэйн – открыли транзисторный эффект в 1948 г.

У. Шокли развил теорию транзистора (1949 - 50 гг.). Всем троим была присуждена Нобелевская премия 1956 г.

 

Рассмотрим для примера изопланарную конструкцию биполярного транзистора.

                        Эмиттер

                                                      База        Коллектор

                                                                                                            Металлизация

 

 

р

                                                                        n⁺                     Эпитаксиальный

слой р-Si

 

 

                                    n⁺                 p – Si                                 Подложка

 

                                                                          Изолирующий карман SiO₂           

	In

 

б) Активный режим БПТ

                                                                                            n              p               n

                                Э         К                                                                                      

                  -                    Б                          R_H        I_Э                                                     I_К             I_Э                                   I_К

                   +                                              +

                                                                   -

                                                                                                                                I_К,0

                                                                                              I_Р             I_Б

 

, где - ток обратно смещённого перехода.

У электронов, инжектированных в базу, есть два пути:

а) рекомбинировать с дырками и превратиться в ток базы

б) диффундировать через базу и превратиться в ток коллектора.

 

I_K < I_Э , но на коллекторе большое падение напряжения. Поэтому происходит усиление мощности

 - коэф. переноса тока в схеме с ОБ

Рассмотрим два параметра:

 - коэффициент переноса электронов через базу.

 - толщина базы

- диффузионная длина неравновесных электронов в базе.

-коэффициент диффузии

- время жизни неравновесных носителей в базе

С ростом падает . Это отражает уменьшение тока неравновесных электронов в базе за счет объемной рекомбинации.

Нужно иметь

 - токи ЭБ перехода, которые переносятся электронами и дырками соответственно: - ток дырок в эмиттер, - ток электронов в базу.

 - эффективность эмиттера (коэффициент инжекции)

Нужно иметь малую проводимость базы, т.е. база должна быть слабо легирована. Если база слабо легирована, то растёт ширина обедненного слоя:

; .

При этом растет сопротивление растекания базы.

 

Найдем коэффициент усиления по току

;               ;              

;          

- коэффициент усиления по току.

В результате получаем: