7.7. Инверсные параметры

Инверсный коэффициент передачи тока определяется из соотношения

: .

. Токи и найдены в разделе 8.4.

.

Ток складывается из токов через активную (I) и пассивную (II)

области коллекторного перехода: .

; .

, где — число Гуммеля в пассивной базе. /

Ток определяется свойствами коллектора:

, где — число Гуммеля в коллекторе.

.

Скрытый п⁺- слой в коллекторе значительно снижает .

Основные результаты

1. Неоднородное распределение примеси в базе приводит к сщуствованию встроенного электрического поля. Интенсивность поля характеризуется фактором поля.

2. Если на границе с эмиттереным переходом концентрация примеси выше, чем на границе с коллекторным, встроенное поля ускоряет неосновные носители, инжектированные в базу из эмиттера.

3. В вырожденном эмиттере встроенное поле для неосновных носителей незначительно.

4. При наличии встроенного поля времена пролета неосновных носителей через базу в прямом и инверсном направлениях определяются соотношениями (7а) и (7б).

5. Тепловые токи при наличии встроенного поля определяются такими же соотношениями, как и в бездрейфовом приближении при использовании обобщенных чисел Гуммеля.

6. Частотная характеристика коэффициента передачи эмиттерного тока, как и в бездрейфовом приближении, описывается соотношением (8б)

,

однако параметр возрастает с ростом фактора поля.

7. При расчете инверсных параметров транзистора необходимо учитывать инжекцию носителей заряда через пассивные области коллекторного перехода.

8. Современные структуры биполярного транзистора

8.1. Типовые транзисторные структуры

Боковая изоляция осуществляется р-п переходами между коллекторной областью и глубокой диффузионной р⁺-областью (областью разделительной диффузии). Эта структура технологически проста, но не обеспечивает высокой плотности компоновки элементов на кристалле ИС.

Более компактная структура. Для взаимной изоляции используются глубокие «щели», заполненые диэлектриком (SiO₂).

Латеральный (торцевой) р-п-ртранзистор

В транзисторах типа р-п-р для создания эмиттерной и коллекторной областей используются р-слои, на основе которых формируются базовые области п-р-п транзисторов, а функции базы выполняет коллекторный п-слой п-р-п транзистора.

При этом поток неосновных носителей (дырок) в базе направлен параллельно поверхности кристалла.

Контакт к базе выполнен аналогично коллекторному контакту в п-р-п транзисторе и находится за плоскостью чертежа.

Во всех транзисторных структурах можно выделить активную область 1 (под эмиттером), пассивную область 2 (за пределами эмиттера) и периферийную область 3 (за пределами базы).

8.2. Перспективные транзисторные структуры

На следующих рисунках схематично представлены структуры компонентов биполярных ИМС для перспективных технологических маршрутов.