Слой - база
Cтраница 4
Теперь учтем неравномерное распределение примесей в базе на примере р-п - р транзистора ( рис. 4 - 37, где Ln - длина диффузии доноров) и покажем те следствия, к которым приводит такая неравномерность. Прежде всего очевидно, что слой базы, прилегающий к коллекторному переходу, является почти собственным полупроводником, так как здесь продиффундировавшие донорные атомы в значительной. Следовательно, удельное сопротивление этого слоя базы велико и коллекторный переход оказывается довольно широким. Соответственно емкость Ск получается значительно ( почти на порядок) меньшей, чем у сплавных транзисторов; она может составлять несколько пикофарад и менее. [46]
От внешнего вывода базы точка / отделена сопротивлением базовой области кристалла. Оно должно обязательно учитываться, так как слой базы легирован слабо и имеет удельное сопротивление на несколько порядков больше, чем сопротивление слоя эмиттера и коллектора. Кроме того, участок кристалла, примыкающий непосредственно к эмиттерному и коллекторному переходам, имеет очень малое сечение, что увеличивает общее сопротивление слоя базы. [47]
В действительности, пока дырки движутся через слой базы, они могут рекомби-нировать со свободными электронами - основными носителями тока базы. Для того чтобы большая часть дырок достигала коллектора, слой базы должен иметь малую толщину. Следовательно, если считать ток эмиттера входным, а ток коллектора выходным током триода, то в полупроводниковом триоде нет усиления тока, но в нем имеет место усиление мощности и напряжения. [48]
 |
Принцип устройства планарного транзистора. [49] |
Такие транзисторы изготовляются сразу в большом количестве из одной пластины исходного полупроводника, что уменьшает разброс параметров. На поверхности этой пластины, которая должна служить коллектором, методом диффузии создают слой базы толщиной в несколько микрометров. Для каждого транзистора в этот слой вплавляют маленькие капли сплавов с соответствующими примесями для образования эмиттерной области и вывода от базы. Далее производят травление поверхности пластинки, защищая с помощью специальной маски только небольшие участки около базы и эмиттера. После того как травлением снят значительный слой основной пластины, ее разрезают на отдельные транзисторы. [50]
В дрейфовых транзисторах, имеющих ускоряющее поле в области базы, механизм переноса тока не является чисто диффузионным и поэтому в базе дрейфовых транзисторов происходит относительно меньшее накопление заряда. Кроме того, технология дрейфовых транзисторов позволяет получать значительно более тонкие ( до 1 мк) слои базы. Все соотношения ( 1), ( 2) и ( 3) остаются справедливыми и в этом случае; в ф-ле ( 3) коэфф. [52]
Вошедшие в базу дырки в результате диффузии достигают коллекторного p - n - перехода и захватываются здесь сильным электрическим полем, которое создается приложенным извне напряжением. Таким образом, в коллекторной цепи транзистора протекает электрический ток, который определяется интенсивностью потока дырок через слой базы, зависящего в свою очередь, от напряжения на эмиттерном переходе. [53]
На полученных островках ( в данном случае их два) формируются планарные транзисторы. Для этого изготовляют вторую оксидную маску, через которую в глубь островка, являющегося областью коллектора п-типа, осуществляется диффузия примеси р-типа и получается слой базы р-типа. Затем изготовляют третью оксидную маску, через которую в островки идет диффузия примеси n - типа, и получается эмиттер n - типа. [54]
Режим высокого уровня инжекции имеет у дрейфовых транзисторов свою специфику, которая состоит в следующем. Отсюда следует, что с увеличением тока модуляция удельного сопротивления базы ( см. § 2 - 8) происходит в направлении от коллектора к эмиттеру и что приэмиттерный слой базы модулируется слабее других. Соответственно коэффициент инжекции ( 2 - 74) у дрейфовых транзисторов зависит от тока сравнительно слабо. [55]
Теперь учтем неравномерное распределение примесей в базе на примере р-п - р транзистора ( рис. 4 - 37, где Ln - длина диффузии доноров) и покажем те следствия, к которым приводит такая неравномерность. Прежде всего очевидно, что слой базы, прилегающий к коллекторному переходу, является почти собственным полупроводником, так как здесь продиффундировавшие донорные атомы в значительной. Следовательно, удельное сопротивление этого слоя базы велико и коллекторный переход оказывается довольно широким. Соответственно емкость Ск получается значительно ( почти на порядок) меньшей, чем у сплавных транзисторов; она может составлять несколько пикофарад и менее. [56]
В эпитаксиальном транзисторе этот недостаток устранен. При этом эпитаксиальный слой имеет ту же ориентацию кристаллической решетки, какая наблюдается у подложки. Затем в высокоомном Si, полученном эпитаксиальным методом, толщиной около 12 мкм получают слои базы и эмиттера толщиной всего в несколько микрон ( рис. 259 6) методом двойной диффузии акцепторов и доноров. [57]
В рассматриваемой схеме к эмиттерному переходу транзистора приложено прямое напряжение, поэтому при напряжении на коллекторе UK-0 входная характеристика соответствует прямой ветви вольт-амперной характеристики полупроводникового р - - перехода. При этом увеличение отрицательного напряжения на коллекторе смещает характеристику вправо, что соответствует уменьшению тока базы. Это объясняется тем, что чем больше отрицательное напряжение на коллекторе, тем меньше ширина слоя базы. Уменьшение же ширины приводит к уменьшению рекомбинаций в ней, а следовательно, и к уменьшению тока базы. [58]
От внешнего вывода базы точка / отделена сопротивлением базовой области кристалла. Оно должно обязательно учитываться, так как слой базы легирован слабо и имеет удельное сопротивление на несколько порядков больше, чем сопротивление слоя эмиттера и коллектора. Кроме того, участок кристалла, примыкающий непосредственно к эмиттерному и коллекторному переходам, имеет очень малое сечение, что увеличивает общее сопротивление слоя базы. [59]
 |
Влияние объемного сопротивления базы на прямую характеристику реального диода. [60] |
Страницы: 1 2 3 4 5