Сводка промежуточных результатов



Расчёт параметров кремниевого интегрального биполярного транзистора................................................................................................. 2 2.1 Исходные данные. Задание....................................................................... 2,3 2.2 Структура и топология биполярного транзистора................................. 4 2.3 Малосигнальная эквивалентная схема и ее параметры.........................                                                            11 2.4 Примесный профиль и его параметры..................................................... 13 2.5 Расчёт p-n-переходов, толщины слоёв и граничных концентраций примеси....................................................................................................... 16 2.6 Расчёт барьерных ёмкостей p-n-переходов............................................. 18 2.7 Расчет коэффициентов передачи эмиттерного и базового токов........ 19 2.8 Расчет диффузионной емкости эмиттерного перехода.......................... 21 2.9 Факультативное задание: Расчет параметров малосигнальной эквивалентной схемы.............................................................................. 23 2.10 Факультативное задание: Расчет граничных частот в схемах ОБ, ОЭ и предельной частоты................................................................................ 25   Список использованных источников     2 Расчёт параметров кремниевого интегрального биполярного транзистора     2.1 Исходные данные. Задание Исходные данные. Вариант № 1 технология изготовления БПТ: с боковой диэлектрической изоляцией.   2 глубина технологического перехода эмиттер-база xje, мкм                         0.25 3 глубина технологического перехода коллектор-база xjc, мкм                     0.5 4 толщина эпитаксиального коллектора hc, мкм                                             2 5 поверхностная концентрация эмиттерной примеси Nes, см-3                        1020 6 поверхностная концентрация базовой примеси Nbs, см-3                          7*1018 7 концентрация примеси в эпитаксиальном коллекторе Nc, см-3 1017 8 максимальная концентрация примеси в n+- коллекторе Nc+ , см-3 1019 9 толщина n+- коллектора hc+, мкм 2 10 площадь эмиттерного перехода ae´be, мкм ´ мкм 4´4 11 площадь коллекторного перехода aс´bс, мкм ´ мкм                                         6´10 12 Размер контактного окна, длина изолирующей области Δ, мкм 2 13 время жизни неосновных носителей в эмиттереt e, мкс 30 14 время жизни неосновных носителей в базеt b, мкс                                     200 15 время жизни неосновных носителей в коллектореt c, мкс                         1000 16 Диффузанты: эмиттер, коллектор – Р; база – В; n+- коллектор – As. - 17 Концентрация примеси в подложке Ns,, см-3 1015     Задание 1. Нарисовать масштабный эскиз биполярного транзистора и разработать топологический чертеж структуры. 2. Привести малосигнальную эквивалентную схему и объяснить смысл ее элементов. 3. При заданных исходных данных для  В,  мА ( 0,8 В) рассчитать: - параметры примесного профиля - параметры p-n переходов, толщины слоев и граничные концентрации примеси - построить результирующее распределение примеси в одномерном вертикальном сечении эмиттера - барьерные ёмкости p-n-переходов - коэффициенты передачи эмиттерного и базового токов - диффузионную емкость эмиттерного перехода Факультативно: 4. Рассчитать параметры эквивалентной схемы п. 2. 5. Рассчитать граничные частоту в схемах ОБ, ОЭ и предельную частоту для режима:  В,  мА. 6. Рассчитать параметры эквивалентной схемы Эберса-Молла для большого сигнала. 7. Рассчитать напряжение Эрли.                                                            2.2 Теоретическая часть 2.2.1 Структура и топология биполярного транзистора Примерный вид сечения биполярного транзистора и его топологии в соответствии с принятыми обозначениями размеров показаны на рисунке 2.1.     Рисунок 2.1 – Примерный вид двухмерного сечения (a) и топологии (б) исследуемого биполярного транзистора 2.2.2 Технология изготовления биполярных транзисторов.      Процесс поэтапного формирования биполярного транзистора: а) Высоколегированную эпитаксиально- планарную структуру термически окисляют при Т= 1150оС в течение 20 мин (сухой О2) + 60 мин (влажный О23)+ 20 мин (сухой О2) комбинированной среды. При этом вырастает слой двуокиси кремния толщиной 0,72 мкм, достаточной для маскирования поверхности кремния от внедрения легирующих примесей и достаточной для пассивации р-n-перехода коллектор-база. б) В слое двуокиси кремния с помощью фотолитографии вскрывают окно, через которое в две стадии формируют базовую область. 1 стадия. Диффузия бора из твердых планарных источников (ТПИ), устанавливаемых в кварцевой кассете параллельно друг другу. В качестве ТПИ использовался BN пиролитический. Технологический процесс проведен в режиме Т= 950оС, время 30 мин. 2 стадия. Разгонка бора в режиме Т=1100оС, время 10 мин (сухой О2) + 50 мин (влажный О2). При этом образуется область толщиной 2 ± 0,25 мкм с поверхностным сопротивлением (Rs) 150-300 Ом/□. В процессе диффузии бора в окислительной среде вырастает маскирующий слой толщиной 0,6 мкм. Далее с помощью фотолитографии в этом маскирующем окисле вскрывают окно, через которое формируют эмиттерную область. в) Диффузию осуществляют из треххлористого фосфора РCl3 в две стадии. 1 стадия. Загонка фосфора при Т=950оС в течение 28-30 мин в инертной среде. 2 стадия. Разгонка фосфора при Т=900оС в течение 8-10 мин в комбинированной среде сухого и влажного кислорода с параметрами: толщина SiO2 ≈ 0,25 мкм, поверхностное сопротивление Rs = =6-9 Ом/□, толщина эмиттерной области 0,8-1,1 мкм. г) В созданном маскирующем слое с помощью фотолитографии вскрывают контактные окна соответственно к базовой и эмиттерной областям для обеспечения контакта с металлизацией, которая создается посредством распыления в вакууме и имеет толщину 1,2-1,6 мкм. д) Далее проводят вжигание металлизации при Т=460оС в течение 10 мин в среде азота с целью обеспечения переходного сопротивления контактов. С целью снижения времени включения и выключения импульса тока в коллекторе транзистора пластины кремния со сформированными транзисторными структурами подвергают обработке потоком ионов фосфора на установке ионного легирования. Режим имплантации: энергия Е= 100 ± 20 кэВ, доза 100 ± 20 мкК/см2. Энергия вводимых ионов фосфора определяет проникающую способность через суммарное маскирующее покрытие в базовую и эмиттерную области, а их доза определяет количество вводимых ионов и степень разупорядочения решетки кремния. В результате разупорядочения решетки кремния происходит уменьшение времени рассасывания с 200 до 20-30 нс с соответствующим уменьшением коэффициента усиления по току с 100-150 до 15-25, который восстанавливается при последующем отжиге. Отжиг образовавшихся дефектов имеет место при температуре 400оС в среде Н2. Благодаря этому достигается положительный эффект с применением имплантированного фосфора. Ни в процессе сборочных операций, ни в условиях эксплуатации кристаллы транзисторных структур не подвергаются большему воздействию температур, чем Т=400оС. 2.2.3 Краткие теоретические сведения о биполярных транзисторах. Устройство и принцип действия БТ 1). Биполярный транзистор — система двух взаимодействующих р-п переходов. Транзисторный эффект состоит в собирании коллектором неосновных носителей, инжектированных в базу из эмиттера.     2). В зависимости от полярности напряжений на р-п переходах существует 4 режима работы транзистора. Основной режим – нормальный . В этом режиме максимально проявляются усилительные свойства транзистора.     3). Усилительные свойства транзистора характеризуются коэффициентом передачи эмиттерного тока , где  — коэффициент переноса,  — эффективность эмиттера.  из-за рекомбинации неосновных носителей в базе,  из-за инжекции основных носителей из базы в эмиттер (где они — неосновные) и из-за тока рекомбинации в эмиттерном переходе.     4). Cпособы включения транзистора — ОЭ, ОБ и ОК. Усилительные свойства максимально проявляются при включении ОЭ. Статические характеристики идеализированного транзистора 1). Статические характеристики идеализированного биполярного транзистора описываются уравнениями Эберса-Молла, в основе которых лежит разделение токов эмиттера и коллектора на инжектируемые и собираемые составляющие.     2). ВАХ идеализированного транзистора определяются четырьмя параметрами:     , , , , связанных соотношением .     3). При включении ОБ вместо  и  удобно использовать параметры  и , причем . При включении ОЭ вместо ,  удобно использовать параметры  и , а вместо ,  —  и , причем .     4). В нормальном режиме при  ток коллектора зависит только от входного тока (эмиттера или коллектора) и не зависит от выходного напряжения (база-коллектор или коллектор-эмиттер). Для схемы ОБ: ; для схемы ОЭ: . В схеме ОЭ неуправляемая составляющая коллекторного тока  в  раз больше, чем в схеме ОБ. 5) При включении ОЭ ток коллектора достигает значения  при небольшом положительном напряжении  (порядка 2 ). 6) Характеристики эквидистантны. Дифференциальное выходное сопротивление в нормальном режиме равно ∞. Транзистор – идеальный генератор тока. Усилительные свойства биполярного транзистора 1). Коэффициент передачи эмиттерного тока равен произведению коэффициента переноса неосновных носителей через базу на эффективность эмиттера.     2). Коэффициент переноса определяется отношением времени пролета неосновных носителей через базу к времени их жизни в базе .     3). В сплавных транзисторах ; в планарных транзисторах .     4) При вычислении числа Гуммеля в вырожденном эмиттере следует использовать эффективную концентрацию примеси , значение которой намного меньше истинной. Частотные и импульсные свойства коэффициентов передачи тока a и b (нормальный режим) 1). Частотная зависимость коэффициента передачи эмиттерного тока определяется соотношением , где ,  — время пролета неосновных носителей через базу.     2). Переходная характеристика коэффициента передачи эмиттерного тока определяется соотношением .     3) При включении транзистора по схеме ОЭ выигрыш в усилении тока равен проигрышу в быстродействии.     4). Накопление избыточных носителей в электронейтральных областях, которое обусловливает инерционность коэффициентов переноса, может быть учтено введением диффузионных емкостей эмиттера и коллектора.     5). При введении в эквивалентную схему транзистора диффузионных и барьерных емкостей коэффициенты передачи тока  и  следует считать независящими от частоты. ВАХ реального транзистора 1. Напряжение на коллекторном переходе биполярного транзистора влияет на длину базы (эффект Эрли). Следствиями эффекта Эрли являются: а) конечное выходное сопротивление транзистора в нормальном режиме (сопротивление коллекторного перехода); б) внутренняя отрицательная обратная связь; в) прокол базы.     2. Сопротивление коллекторного перехода обратно пропорционально току эмиттера. В схеме ОЭ сопротивление коллекторного перехода в  раз меньше, чем в схеме ОБ. Степень проявления эффекта Эрли характеризуется напряжением Эрли.     3. Прокол базы состоит в уменьшении длины базы до нуля. В схеме ОЭ прокол базы является видом пробоя, а напряжение прокола близко к напряжению Эрли и равно произведению сопротивления коллекторного перехода на ток эмиттера.     4. В эквивалентной схеме Эберса-Молла эффекта Эрли может быть учтен сопротивлением коллекторного перехода и генератором э.д.с. обратной связи в цепи эмиттера.     5. Конечное сопротивление базы вызывает эффект оттеснения эмиттерного тока к контакту базы. Этот эффект проявляется, когда падение напряжения на сопротивлении активной базы сравнимо с температурным потенциалом.     6. Коэффициент усиления тока базы  зависит от тока эмиттера. При малом токе эмиттера коэффициент усиления снижается вследствие возрастания доли тока рекомбинации в эмиттерном переходе и снижения эффективности эмиттера. При высокой плотности тока эффективность эмиттера снижается вследствие изменения граничного условия на границе базы с эмиттерным переходом, что усугубляется эффектом оттеснения эмиттерного тока. Коэффициент переноса при высокой плотности тока снижается при оттеснении эмиттерного тока к периферии эмиттера вследствие увеличения среднего времени пролета электронов через базу и снижения их времени жизни. 7. Ограничение скорости носителей заряда в базе и в коллекторном переходе увеличивает время их пролета через базу и через коллекторный переход, что приводит к увеличению диффузионной емкости . Степень проявления этого эффекта возрастает с уменьшением длины базы. При высокой плотности коллекторного тока ограничение скорости носителей приводит к заполнению коллекторного перехода и п-коллектора электронами, инжектированными из эмиттера. Этот эффект (эффект Кирка) приводит к резкому увеличению диффузионной емкости  и снижению быстродействия транзистора. 8. В планарных транзисторах напряжение пробоя определяется свойствами коллектора, который легирован слабее, чем база. В схеме ОЭ напряжение пробоя существенно ниже, чем в схеме ОБ. 9. В интегральных схемах транзисторные структуры используются для реализации диодных элементов. Минимальное значение диффузионной емкости диода достигается при объединении электродов базы и коллектора Эквивалентные схемы биполярного транзистора 1. Простейшая эквивалентная схема биполярного транзистора строится на основе модели Эберса-Молла. Эта модель не учитывает зависимости коэффициентов aN и aI от токов через переходы, эффект Эрли и распределенный характер сопротивлений тела базы и коллектора. 2. Малосигнальная эквивалентная схема может быть получена путем линеаризации элементов эквивалентной схемы для большого сигнала. Дополнительные элементы учитывают более тонкие эффекты. 3. Для аналитических расчетов удобно использовать специальные эквивалентные схемы для включения ОБ и ОЭ, в которых управляемый генератор тока зависит от входного тока. 4. Формализованная эквивалентная схема для малого сигнала использует систему h-параметров. 5. Характерные частоты транзистора определяются соотношениями  - верхняяя граничная частота в схеме ОБ.  - предельная частота в схеме ОЭ. Особенности дрейфовых планарных транзисторов 1. Неоднородное распределение примеси в базе приводит к существованию встроенного электрического поля. Интенсивность поля характеризуется фактором поля. 2. Если на границе с эмиттерным 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 (7.3.1а) и (7.3.1б). 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 (4.1.12б) , однако параметр  возрастает с ростом фактора поля при . 7. При расчете инверсных параметров транзистора необходимо учитывать инжекцию носителей заряда через пассивные области коллекторного перехода. 8.Использование поликремниевого эмиттера позволяет существенно увеличить  за счет уменьшения дырочной составляющей тока эмиттера. 2.3 Малосигнальная эквивалентная схема и ее параметры  На рисунке 2.2 показана малосигнальная эквивалентная схема, описывающая работу транзистора в нормальном режиме, что позволяет существенно упростить схему, а также учесть эффект Эрли, который в полной эквивалентной схеме учитывать сложно. Рисунок 2.2 - Малосигнальная эквивалентная схема Джиаколетто для n-p-n транзистора. Здесь: С – вывод коллектора S – вывод подложки B – вывод базы E – вывод эмиттера c – «внутренний» коллектор e – «внутренний» эмиттер b – «внутренняя» база СE, СC – барьерные емкости эмиттерного и коллекторного переходов CS – барьерная емкость перехода коллектор-подложка СEd – диффузионная емкость эмиттерного перехода re – дифференциальное сопротивление эмиттерного перехода rb – сопротивление тела базы rс’ – сопротивление тела коллектора rс – дифференциальное сопротивление коллекторного перехода – следствие эффекта Эрли Источник напряжения моделирует внутреннюю обратную связь для эффекта Эрли. Источник тока моделирует собираемые коллектором носители. На рисунке 2.2 приведена эквивалентная схема биполярного транзистора, построенная на основе модели Эберса-Молла. Схема описывает только малые переменные составляющие токов и напряжений в нормальном активном режиме, поэтому в ней нет источника тока, моделирующего собираемый ток закрытого коллекторного перехода. Инерционные свойства коэффициента передачи тока учитываются путем введения диффузионной емкости эмиттера Сed. При этом коэффициент передачи a в генераторе тока  является действительным числом, не зависящим от частоты. Эмиттерный диод заменен дифференциальным сопротивлением эмиттерного перехода , которое может быть определено из соотношения: . Сопротивление rc и источник тока  связаны с эффектом Эрли. Транзисторный эффект моделируется генератором тока . Ток этого генератора связан не с полным током эмиттера , а только с той его частью, которая течет через сопротивление re. Часть эмиттерного тока, протекающая через барьерную емкость эмиттерного перехода Ce, не связана с инжекцией носителей заряда в базу и не может отразиться на коллекторном токе.                                                2.4 Примесный профиль и его параметры      Примесный профиль определяет суммарную концентрацию легирующей примеси в каждой точке соответствующего сечения транзисторной структуры.      Основными параметрами профиля являются: - поверхностные концентрации легирующих примесей для эмиттера, базы и коллектора: Nes, Nbs, Nc - глубины залегания металлургических границ р-п- переходов эмиттер-база, база-коллектор: Xje, Xjc - эффективная концентрация примеси в эмиттере Ne* - градиенты концентрации результирующей примеси в плоскостях технологических переходов      Профиль задается как сумма распределений доноров в эмиттере, коллекторе и акцепторов в базе, как показано на рисунке 2.4. Рисунок 2.4 – Профиль распределения доноров и акцепторов в сечении биполярного n-p-n-транзистора (a) и суммарное (результирующее) распределение (б) Распределение акцепторов в базе имеет вид: .                                    (2.1) В точке :  . Отсюда:  = 0,2426 мкм.              Распределение доноров в эмиттере имеет вид: .          (2.2) В точке :  , т.е.     . Отсюда: =0,1289 мкм     При выполнении работы необходимо использовать результирующее распределение. В эмиттере:  (2.3)     В базе:  (2.4) Вид результирующего распределения примеси (в соответствии с заданием) в полулогарифмическом масштабе для областей эмиттера, базы и слаболегированного коллектора показан на рисунке 2.5. Таблица для построения рисунка 2.5 х, мкм |Nd-Na|, см-3 0 1020 0,1 3*1019 0,2 8*1017 0,3 1018 0,4 2*1017 0,5 1015 0,6 9*1016 0,7 1017 Рисунок 2.5 - Результирующее распределение примеси для n-p-n-биполярного транзистора Эффективная концентрация примеси в эмиттере рассчитывается как:                  (2.5) Для фосфора  см-3. Почти во всем эмиттере . Градиенты концентрации результирующей примеси в плоскостях технологических переходов составляют:       Вывод: на основании предложенных данных и рассчитанных градиентов концентрации результирующей примеси получили результирующее распределение примеси для областей эмиттера, базы и слаболегированного коллектора. 2.5 Расчет p-n переходов, толщины слоев и граничных концентраций примеси Обычно p-n переходы в интегральных транзисторах близки к линейным. В эмиттером переходе :     ;  (2.6)              ,          (2.7)  — контактная разность потенциалов, — равновесная ширина перехода. В результате решения системы уравнений (2.6)-(2.7) методом итераций было установлено что:      0,97 В;  0,054 мкм.     В коллекторном переходе:     ,  (2.8)       , (2.9) В результате решения системы уравнений (2.8)-(2.9) методом итераций  было установлено что:  0,85 В;  0,16 мкм. В заданном режиме при Vbe=0.8B, Vbc=-2B: 0,03 мкм; 0,24 мкм. Вид результирующего распределения примеси с учетом границ ОПЗ p-n-переходов в рабочем режиме показан на рисунке 2.6.     Рисунок 2.6 - Результирующее распределение примеси и границы p-n-переходов в рабочем режиме     Расчет граничных концентраций примеси в рабочем режиме:     5,6*1017 см-3.     4,7*1017 см-3. Среднюю концентрацию примеси в базе (эмиттере) определяем из рисунка 2.6, разбив базу (эмиттер) на 5 равных частей: 2,2×1017 см-3 ,     Толщина базы:      =0,12 мкм.     Толщина эмиттера:  = 0,24 мкм.     Вывод: на основании полученных ранее данных рассчитали ширины р-n переходов, толщины слоев базы, эмиттера и граничные концентрации примеси. 2.6 Расчёт барьерных ёмкостей p-n-переходов     Для эмиттерного перехода:  = 3,5.10-7 Ф/см2. Для коллекторного перехода:  = Ф/см2.         Полные емкости: = 60 фФ. = 27 фФ. Вывод: рассчитаны барьерные емкости эмиттера и коллектора. 2.7 Расчет коэффициентов передачи эмиттерного и базового токов Для определения коэффициентов αN и βN n-p-n-биполярного транзистора необходимо последовательно рассчитать: - подвижность электронов в p-базе: - число Гуммеля в базе: Gb - подвижность дырок в n-эмиттере: - эффективное число Гуммеля в эмиттере: Ge* - эффективность эмиттера: γ - фактор поля: η - время пролета электронов через базу: T - коэффициент переноса: κ - собственно коэффициенты αN и βN Зависимость описывается соотношением : 1300 см2/В×с, 85 см2/В×с, = 3×1015 см-3,  = 1019 см-3, l = 0,115. Так как 2,2*1017 см-3, то:  582 см2/В×с.  0,026 ´ 658 = 15 см2/с; Число Гуммеля в базе: = 2,×8*1011 см-4 с. Зависимость описывается соотношением : где 480 см2/В×с, 50 см2/В×с, = 1016 см-3,  = 1019 см-3, l = 0,13. Так как  (найдено выше) то:  50 см2/В×с ;    0,026 ´ 50 = 1,3 см2/с. Эффективное число Гуммеля в эмиттере  =  78*1012 см-4 с. Эффективность эмиттера  = 0,996. Фактор поля в базе  (ускоряющее поле). Время пролета электронов через базу для бездрейфового транзистора: 4,5 пс. с учетом поля в базе: T=4,3 пс << . Коэффициент переноса .                                        (11)     Коэффициент передачи эмиттерого тока:     Коэффициент усиления (передачи) базового тока:  = 273 Вывод: рассчитаны коэффициенты передачи эмиттерного и базового токов. 2.8 Расчет диффузионной емкости эмиттерного перехода Расчет дифференциального сопротивления эмиттерного перехода = 260 Ом.     Диффузионная емкость:  = 16фФ. Вывод: рассчитана диффузионная емкость.

Сводка промежуточных результатов

Параметр Значение
1 Диффузионная длина примеси в базе Lb = 0,2426 мкм
2 Диффузионная длина примеси в эмиттере Le = 0,1289 мкм
3 Градиент концентрации примеси в переходе Э-Б  = 4,9*1023 см-4
4 Градиент концентрации примеси в переходе К-Б = 1,7*.1022 см-4
5 Контактная разность потенциалов перехода Э-Б  0,97 В
6 Контактная разность потенциалов перехода К-Б  0,85 В
7 Равновесная ширина перехода Э-Б  0,054 мкм
8 Ширина перехода Э-Б в рабочем режиме  0,03 мкм
9 Равновесная ширина перехода К-Б  0,16 мкм
10 Ширина перехода К-Б в рабочем режиме  0,24 мкм
11 Концентрация примеси в базе на границе с переходом Э-Б  5,6*1017 см-3
12 Концентрация примеси в базе на границе с переходом К-Б  4,7*1017 см-3
13 Толщина базы  = 0,12 мк
14 Толщина эмиттера  = 0,24 мкм  = 0,24 мкм
15 Средняя концентрация примеси в базе 2,2*1017 см-3
16 Среднее значение коэффициента диффузии электронов в базе  15 см2
17 Число Гуммеля в базе 2,8*1011см-4×с
18 Эффективная концентрация примеси в эмиттере 4,3*1018 см-3
19 Среднее значение коэффициента диффузии дырок в эмиттере  1,3 см2
20 Эффективное число Гуммеля в эмиттере  78×1012 см-4с
21 Среднее время диффузии электронов через базу  пс
22 Эффективность эмиттера = 0,996
23 Фактор поля в базе
24 Среднее время пролета электронов через базу  = 4,3 пс
25 Дифференциальное сопротивление перехода Э-Б  260 Ом
26 Коэффициент переноса  1

 

2.9 Факультативное задание: Расчет параметров малосигнальной

эквивалентной схемы

Малосигнальная схема Джиаколетто показана на рисунке 2.7. Параметры схемы были описаны ранее.

   

Рисунок 2.7 - Малосигнальная эквивалентная схема Джиаколетто для n-p-n транзистора.

В предыдущих разделах уже были рассчитаны: CE, CC, CEd, rE.

Расчёт крутизны ВАХ:

 мА/В

Наибольший вклад в rB вносит сопротивление тонкой и слаболегированной - активной базы (под эмиттером) длиной wB и площадью поперечного сечения Se=ae*be. ( )

Так как 2,2×1017 см-3 (вычислено ранее), то подвижность дырок в p-базе определяется как:

 см2/В×с.

    Рассчитываем rB:

Наибольший вклад в сопротивление тела коллектора вносит тонкий и слаболегированный n-слой под базой, а также аналогичный слой между n+-скрытым слоем и n+-контактом к коллектору, как показано на рисунке 2.8.

Рисунок 2.8 – Области, определяющие сопротивление тела коллектора и линия протекания тока в структуре

Так как Nc=1017 см-3 (по заданию), то подвижность электронов n-коллекторе определяется как:

775 см2/В×с.

Рассчитываем r'c (из рисунка 2.8 и топологии транзистора) :

 Ом*см

90 Ом

Вывод: провели расчет параметров малосигнальной эквивалентной схемы Джиаколетто.

2.10 Факультативное задание: Расчет граничных частот в схемах ОБ, ОЭ

и предельной частоты

Верхняя граничная частота в схеме ОБ :

=46ГГц

Верхняя граничная частота в схеме ОЭ :

МГц;

Предельная частота (в схеме ОЭ) :

ГГц;

Для идеального транзистора ( , , , ):

ГГц;

ГГц;      

ГГц


Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 264; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!