лабы / Отчет по Лабораторной работе 5

Отчет по Лабораторной работе №5

ИССЛЕДОВАНИЕ БИПОЛЯРНОГО ТРАНЗИСТОРА

Цель работы: Ознакомление с физическими принципами функционирования биполярного транзистора (БТ), с особенностями его изготовления и взаимосвязью конструкции, размеров и параметров.

Ход работы:

Рисунок 1 – Биполярный npn-транзистор с общей базой

Таблица 1

Вариант	Коэф. инжекции γ	Коэф. переноса κ	Коэф. передачи тока ОБ, α	Коэф. переда- чи тока ОЭ, β	Среднее время пролёта τПР, нс	Предельная частота в схеме ОБ fα, МГц
Исходный (табл. 1)	0,99992	0,99800	0,99792	481,637	5,55555	28,6478
Однородная база η = 0 (диффузион- ный БТ)	0,99975	0,99502	0,99478	190,812	13,8888	11,4591
Повышенная концентрация примесей в эмиттере NЭ, см-3	0,99997	0,998	0,99797	492,952	5,55555	28,6478
Повышенная концентрация примесей в базе NБ ,см-3	0,99979	0,998	0,9978	453,856	5,55555	28,6478
Увеличенная толщина базы w, мкм	0,99931	0,86058	0,85999	6,1468	450	0,35367

Выводы:

В ходе работы были изучены параметры биполярного транзистора, такие как коэффициенты инжекции γ, переноса К и передачи тока α и β, а также предельная частота fα и среднее время пролёта носителей заряда τПР. Эти параметры определяют эффективность и характеристики работы транзистора в различных схемах включения. Также мы познакомились с особенностями его изготовления и взаимосвязью конструкции, размеров, параметров БТ и можем сделать вывод, что

1) при однородной базе (η = 0) увеличивается время пролета носителей τПР => коэффициент передачи тока α и β => БТ менее эффективный

2) При повышении концентрации примесей в эмиттере увеличивается инжекция носителей заряда и коэффициент передачи тока α и β => работает эффективнее

3) При повышении концентрации примесей в базе уменьшается коэффициент передачи тока α и β => БТ менее эффективный; однако из-за высокой концентрации база меньше подвержена действию обратного напряжения

4) При увеличении толщины базы W уменьшается коэффициент передачи тока α и β => БТ менее эффективный, также увеличивается время пролета τПР → БТ работает медленнее

В результате исследования параметров БТ было получено, что при всех предложенных изменениях его параметры значительно ухудшаются. Среди всех предложенных изменений, небольшое улучшение достигается только увеличением концентрации примеси в эмиттере.

Улучшения параметров транзистора можно добиться, осуществляя изменения, прямо противоположные предложенным – уменьшая легирование базы N_Б, либо уменьшить её толщину W и повышая неоднородность легирования η.