Топология биполярного транзистора
Основные процессы, используемые для изготовления n–p–nтранзисторов со скрытым слоем:
на поверхность подложки p–типа методом селективной диффузии создается скрытый слойn+-типа;
создается кремниевая пленка n–типа толщиной 3 мкм;
проводится глубокая диффузия акцепторной примеси, обеспечивающая электрическую изоляцию этих элементов (этот процесс наиболее сложен);
выполняется диффузия донорной примеси для создания сильно легированной области n+-типа под коллекторным электродом;
диффузионным способом формируется база и эмиттер;
создаются контактные окна;
завершающими процессами являются металлизация, проводимая для получения токоведущих дорожек, и пассивирование.
Сюда входят классические процессы обработки кремния: фотолитография, диффузия и/или ионная имплантация, эпитаксия, высокотемпературная оксидирование, металлизация, отчистка поверхности, травление и нанесение из газовой фазы защитной пленки (пассивирование).
Цифрами
обозначены следующие области: 1
– разделительная диффузия р+-кремния 2
– скрытый n+-слой 3
– коллектор (n+) 4
– металлизация коллекторного окна 5
– контактное окно коллектора 6
– база (р) 7
– эмиттер 8
– металлизация эмиттерного окна 9
– контактное окно эмиттера 10
– металлизация базового окна 11
– контактное окно базы 
Рис.5 Топология биполярного транзистора.
Рассчитанные параметры транзистора
Нормальный коэффициент передачи 0,997
Инверсный коэффициент передачи 0,318
Коэффициент передачи в подложку 1,556*10-3
Начальный диффузионный ток эмиттерного перехода (A) 7.264*10-17
Начальный диффузионный ток коллекторного перехода (А) 1.483*10-16
Начальный диффузионный ток скрытого слоя (А) 5,683*10-11
Сопротивление базовой области (кОм) 4.945
Сопротивление коллекторной области (кОм) 97.45
Сопротивление эмиттерной области (Ом) 25.875
Ёмкость эмиттерной области (пФ) 0.1882
Ёмкость коллекторной области (пФ) 2.437*10-2
Ёмкость изолирующего перехода (пФ) 0.2126
Предельная частота коэффициента передачи тока (ГГц) 11.4
Входная вах биполярного транзистора
IЭ,
A
Р
UБЭ,
В
На рисунке показана входная или базовая характеристика транзистора, то есть зависимость между током и напряжением во входной цепи транзистора Iэ=f(Uбэ).
Выходные ВАХ биполярного транзистора
IК,
A
UКБ,
В
Рис.7 Выходные характеристики биполярного транзистора
На рисунке показана выходная (коллекторная) характеристика биполярного транзистора, зависимость тока коллектора от напряжения коллектор-база.
Распределение примесей
,
см-3 ,
см
Рис. 8. Распределение примесей по глубине транзисторной структуры
На рисунке показано распределение примесей по глубине транзисторной структурыв биполярном транзисторе.
Выводы
В данной работе мы изучили структуру биполярного транзистора, его вольт-амперные характеристики.
Построили графики: входных и выходных ВАХ, распределение примесей и топологию транзистора.
Получили качественно ожидаемые результаты.
В ходе проделанной работе можно сделать следующие выводы:
Основные характеристики транзистора определяются в первую очередь процессами, происходящими в базе.
Также основные свойства биполярного транзистора определяются соотношениями токов и напряжений в различных его цепях и взаимным их влиянием друг на друга.
Транзистор может работать на постоянном и переменном сигнале, большом переменном сигнале и импульсном сигнале.
Чтобы рассмотреть работу транзистора на постоянном токе, необходимо изучить стационарные потоки носителей в нем. Это дает возможность получить статические характеристики и статические параметры транзистора - соотношения между его постоянными и переменными токами и напряжениями, выраженные графически или в виде численных значений.