1.Аналитические выражения для вах р-n-переходов

Общее выражение

Считаем что перенос носителей заряда обусловлен только диффузией

; .

(1.1)

Подставляя в( 1 .1) выражение(1.28), для J_p получим

,

и для сечения x = 0

.

(1.2)

И по аналогии (диффузия электронов в эмиттер W_э)

.

(1.3)

Случай длинной базы

Если W_Б>> L_p, то cth W_Б/Lp  1; если W_Э>> L_n, то cth W_Э/L_n 1.

A значит,

.

(1.4)

Или, переходя от плотности тока к току,

(1.5)

где I_s (встречаются обозначения I_нас, I₀, I_т) — ток насыщения.

Для случая длинной базы:

(1.6)

где А — площадь р-n-перехода.

Выражение ( 1 .6) можно записать в различных модификациях, зная, что

p_n0 n_i²/N_d, n_p0 n_i²/N_a, D = kT/q.

При прямом смещении I_s имеет смысл постоянной зависящей от материала р-n-перехода. Из( 1 .5) прямое U на p-n-переходе

.

(1.7)

P-n переход с тонкой базой

Так как W_Б<< L_p , W_Э<< L_n,тоcthW_Б / L_p L_p / W_Б, а cth W_Э / L_n L_n /W_Э

Выражение для плотности тока насыщения.

.

(1.8)

Т.е. выражение сохраняется, но

(1.9)

Рисунок 1.1– ВАХ р-n-перехода: а — с "длинной базой"; б — с тонкой базой

Рисунок 1.2– Влияние величины обратного напряжения на распределение концентрации неосновных носителей в тонкой базе

2.Входное сопротивление, коэффициент усиления по току, коэффициент усиления по напряжению, коэффициент усиления по мощности биполярного транзистора на низкой частоте в схеме с общей базой

Входное сопротивление для схемы с ОБ: R_вх = U_вх/I_вх= U_э/I_э

Коэффициент усиления по току для схемы с ОБ: = / = /

Коэффициент усиления по напряжению для схемы с ОБ: = / * = / *

Коэффициент усиления по мощности для схемы с ОБ: = / * = / *

Параметр	Схема включения
	ОБ	ОЭ	ОК
	<1	>1	>1
	>1	>1	<1
	>1	>1	>1

3.Лавинный пробой электронно-дырочного перехода. Тепловой пробой.

При этом механизме пробоя свободные носителей между отдельными столкновениями в ОПЗ р-n-перехода приобретают в электрическом поле энергию, достаточную для разрыва ковалентных связей при ударах.. Максимальная напряженность поля в резком р-n-переходе

. ,

В рассматриваемом случае большинство носителей заряда, проникающих в обедненную область при умеренных обратных напряжениях, это электроны из области р-типа. Небольшим количеством дырок, попадающих из области n-типа, можно пренебречь. У краев области пространственного заряда электрическое поле мало, и здесь практически нет носителей заряда, способных до ближайшего столкновения с решеткой набрать в поле кинетическую энергию, достаточную для генерации электронно-дырочной пары. Следовательно, лавинный механизм ограничен той частью области пространственного заряда, где напряженность поля равна критической (рис.1.12, а).

Дополнительная концентрация электронов (следовательно, и дырок), создаваемая на участке dx электронами, приходящими слева, равна

(1.10)

где _n — коэффициент ионизации для электронов, зависящий от величины поля.

Если обозначить через n_j концентрацию электронов, достигающих точки x₂, то

nj = n0 + n1 + n2,

(1.11)

где n₂ — концентрация электронов, появившихся в интервале от x₂ до x_б

получаем

(1.12)

Обозначим через коэффициент лавинного умножения М отношение концентраций электронов, выходящих из области пространственного заряда, nj, иэлектронов, входящих в эту область, n0:

(1.13)

Когда интеграл в формуле (1.92) приближается к единице, коэффициент умножения неограниченно возрастает. Таким образом, режим лавинного умножения определяется условием

(1.14)

Расчет М по формуле (1.73) представляет собой достаточно сложную задачу, поэтому для описания коэффициента умножения часто используют эмпирическую аппроксимацию вида

,

(1.15)

Тепловой пробой вызывается недопустимым перегревом p-n-перехода, когда отводимое от перехода в единицу времени тепло меньше выделяемого в нем тепла при протекании большого обратного тока, в результате чего происходит интенсивная генерация пар носителей заряда. Этот процесс развивается лавинообразно, поскольку увеличение обратного тока за счет перегрева приводит к еще большему разогреву и дальнейшему росту обратного тока.

4.Физические эквивалентные схемы БТ

Физическая эквивалентная схема БТ для малого сигнала в схеме с ОБ

Физическая эквивалентная схем а БТ в схеме с ОЭ

5.Составляющие прямого и обратного тока p-n перехода.

6.Полевые транзисторы

Общие сведения.

Участвует один тип носителей заряда. Управляются полем или напряжением. В структуру входит: Исток, сток, подложка, затвор, канал.

Исток – область прибора, откуда свободные носители заряда, которые являются основными для истока, канала, стока – входят в канал.

Сток - область прибора, откуда свободные носители заряда, которые являются основными для истока, канала, стока – выходят из канала в нагрузку.

Канал – область, соединяющая исток и сток и имеющая по отношению к ним один тип электропроводности.

Затвор – Область прибора, управляющая величиной тока стока.