- •Практическая работа №2. Проектирование и расчёт биполярного транзистора.
- •Общий расчёт структуры биполярного транзистора.
- •Структура биполярного транзистора.
- •График зависимости пробивного напряжения от концентрации носителей.
- •Зависимости подвижности носителей от концентрации примесей в полупроводнике.
- •Многоэмиттерный транзистор.
- •Выбор концентрации примеси в эпитаксиальном слое коллектора
- •Расчёт профиля легирования
- •Распределение примеси в транзисторной структуре.1 – эмиттерная примесь,2 – базовая примесь, 3 – коллекторная примесь.
- •Распределение суммарной концентрации примесей в транзисторной структуре.
- •Расчет удельных поверхностных сопротивлений базового и эмиттерного слоёв
- •Контрольные задания
Распределение примеси в транзисторной структуре.1 – эмиттерная примесь,2 – базовая примесь, 3 – коллекторная примесь.
Распределение суммарной концентрации примесей в транзисторной структуре изображено на рис. 2.6.
|
|
Распределение суммарной концентрации примесей в транзисторной структуре.
Уточним координату металлургической границы эмиттерного перехода. Уточнение происходит в два этапа. Контроль производится по значению результирующей концентрации. В идеале она должна быть равна нулю. Реально достаточно, чтобы она была много меньше концентрации примеси в коллекторе.
|
|
В
качестве начального приближения возьмём
ранее определённое значение координаты
эмиттерного перехода .
|
|
|
|
Теперь
присвоим
уточнённое значение и повторим расчет.
|
|
|
|
- концентрация, по которой контролируется
достаточность уточнения координаты.
Уточним координату металлургической границы коллекторного перехода. Уточнение происходит в два этапа. Контроль производится по значению результирующей концентрации. В идеале она должна быть равна нулю. Реально достаточно, чтобы она была на три порядка меньше концентрации примеси в коллекторе.
В
качестве начального приближения возьмём
ранее определённое значение координаты
коллекторного перехода
.
|
|
|
|
Теперь
присвоим
уточнённое значение и повторим расчет.
|
|
|
|
- концентрация, по которой контролируется
достаточность уточнения координаты.
Глубина залегания эмиттерного перехода выбирается в диапазоне 1 - 3 мкм. Глубина залегания коллекторного перехода определяет ширину базы и напряжение пробоя в сферической части коллекторного перехода планарного транзистора. Нижний предел ширины базы ограничен смыканием коллекторного и эмиттерного переходов при максимальных обратных напряжениях на переходах. Верхний предел ширины базы ограничен необходимостью обеспечивать требуемые коэффициент передачи и граничную частоту транзистора.
Расчет удельных поверхностных сопротивлений базового и эмиттерного слоёв
В литературе удельное сопротивление
слоя также называют поверхностным
сопротивлением. Установлено, что если
поверхностное сопротивление пассивной
части базы находится в пределах 100 - 300
Ом/квадрат, то наибольшее обратное
напряжение база-эмиттер составляет 5 -
7 В. По удельному сопротивлению базового
слоя определяется сопротивление
пассивной части базы. Значения
,
задаем для бора:
|
|
Определим подвижность основных носителей заряда в базе
|
|
Рассчитаем удельное поверхностное сопротивление базового слоя
|
|
Удельное
сопротивление базового слоя равняется
.
Рассчитаем
удельное поверхностное сопротивление
эмиттерного слоя. Значения констант
,
задаем для фосфора:
|
|
Определим подвижность основных носителей заряда в эмиттере
|
|
Рассчитаем удельное поверхностное сопротивление эмиттерного слоя
|
|
Удельное
сопротивление эмиттерного слоя равняется
.
Считается, что поверхностное сопротивление эмиттерного слоя должно лежать в пределах 5 - 7 Ом/квадрат. Полагают, что эмиттерный диффузионный слой должен иметь поверхностное сопротивление примерно 2 – 2,5 Ом/квадрат.
