5.7.2. Дрейфовый транзистор

От рассмотренного в предыдущих разделах бездрейфового транзистора дрейфовый транзистор отличается только тем, что на протяжении всей его базы существует внутреннее электрическое поде - от эмиттера до коллектора (в базе бездрейфового транзис­тора поля нет). В базе дрейфового транзистора на инжектирован­ные дырки (из эмиттера) действует одновременно и сила диффузии, и сила внутреннего электрического поля (движение носителей тока под действием поля называют дрейфом, отсюда и название транзис­тора - дрейфовый).

Поэтому время прохождения (пролета) базы инжектированными носителями  в дрейфовом транзисторе значительно меньше, чем в бездрейфовом, а частотные свойства его лучше. В частности, гра­ничная частота f_, дрейфовых транзисторов на порядок и более пре­вышает граничную частоту бездрейфовых транзисторов (табл. 5.2). Дрейфовые транзисторы образуют группу высокочастотных транзисто­ров.

Таблица 5.2.

Наименование параметров		Величина параметров транзисторов
		КТ373А n-p-n планарный	КТ315А n-p-n планарный	2Т861А p-n-p планарный	ГТ703А p-n-p сплавной	КТ858А n-p-n сплавной	КТ839А n-p-n планарный
Режим измерения	UК, В	+25	+15	+80	-15	+200	+10
	IЭ, мА	1,0	1,0	1000	50	5	4∙103
IК0 (+200C), мкА		30	1	100	500	1000	103
h21Э		200	30…120	40…160	30…70	10	>5
f (fβ), МГц		300	200	10	0,01	0,01	7,5
UКэдоп, В		30	90	90	20	400	1500
IКдоп, А		0,05	2	2	3,5	7	10
Рдоп, Вт		0,1	1	1	-	60	50
CК, пФ		8	70	70	-	-	240

Внутреннее электрическое поле в базе дрейфового транзисто­ра обусловлено неравномерным распределением атомов примеси в базе в направлении от эмиттера к коллектору, например, для р-n-р транзистора концентрация доноров уменьшается от эмиттера к коллектору. Из теоретического анализа следует /2/, что при экспоненциальном уменьшении концентрации доноров (рис.5.16,а) напряженность внутреннего электрического поля по всей базе оди­накова. Именно такое (экспоненциальное) распределение получают при диффузионной технологии получения р-п переходов (диффу­зионная технология рассмотрена далее). На рис.5.16,б показана широко распространенная конструкция дрейфового транзистора. Ба­зовый слой п получают диффузией доноров из газовой среды (в вакууме, при высокой температуре) в глубь исходной пластины p-типа. Концентрация доноров максимальна на поверхности n-слоя и убывает в глубь пластины. Коллекторный переход обра­зуется внутри пластины в плоскости изменения типа проводимости. Эмиттерный переход получают сплавлением.

а б

Рис. 5.16

На рис.5.17 показано распределение потенциала в транзисторе в направлении от эмит­тера к коллектору в равновесии (без внешнего смещения). Нали­чие постоянного электрического поля в базе обусловливает изме­нение потенциала вдоль базы по линейному закону. При подключе­нии внешних напряжений (смещений) изменяются практически толь­ко потенциальные барьеры вp-n переходах на величину внеш­них напряжений, как это было показано, например, на рис.5.13.