半导体器件chapter4.pdfVIP

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半导体器件chapter4

第四章双极晶体管 半导体器件物理 © Dr. B. Li 4.1 双极晶体管的结构及杂质分布 4.1.1 何谓双极晶体管 双极晶体管是由靠得很近的两个PN结构成的半导体器件。 • 什么叫靠得很近? 靠得很近——有效基区宽度基区少子扩散长度 • 有效基区宽度:WB NPN:W L PNP:W L B nB B pB 半导体器件物理 © Dr. B. Li 三个极:发射极E(Emitter) ,集电极C(Collector),基 极B(Base) 三个区:发射区,集电区,基区 半导体器件物理 两个结:发射结,集电结 © Dr. B. Li intrinsic base ( 内基区) extrinsic base (外基区) 半导体器件物理 © Dr. B. Li 双极型三极管的符号在图的下方给出,发射极的 箭头代表发射极电流的实际方向。 从外表上看两个N区,(或两个P区)是对称的,实 际上发射区的掺杂浓度大,集电区掺杂浓度低,且集 电结面积大。基区要制造得很薄,其厚度一般在几个 微米至几十个微米。 半导体器件物理 © Dr. B. Li 4.1.2 双极晶体管的结构 硅双扩散平面外延NPN 晶体管的管芯结构: B E B B xje N + x P jc N + N x C E 沿0一x方向的净掺杂浓度分布 N=N -N : N D A 1.高斯函数分布 + W 2.基区杂质缓变 →缓变基区晶体管 b0 N + N N 3.发射结和集电结边缘部分是曲面结 X P 4.发射结面积小于集电结面积。 半导体器件物理 © Dr. B. Li BJT的分类: • 掺杂类型 NPN-BJT PNP-BJT • 基区杂质分布 均匀基区晶体管(扩散晶体管) 基区少子的运动方式:扩散 缓变基区晶体管(漂移晶体管)( 自建电场!) 基区少子运动:扩散+漂移 半导体器件物理 © Dr. B. Li 4.2 晶体管的放大机理 双极晶体管的四个工作区 • 正向有源区——发射结正偏

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