Расчет схемной модели кремниевого бездрейфового транзистора n-p-n структуры, страница 2

-  простота и надежность конструкции (отсутствие подвижных частей; приборы не боятся тряски, ударов и вибраций).

Качество полупроводниковых приборов в очень большой степени зависит от свойств полупроводникового материала, использованного при их изготовлении.

Крупнейшим событием в полупроводниковой электронике была разработка в 1948 – 1949 гг. Дж. Бардиным, В. Браттейном и В. Шокли транзисторов. Началось интенсивное исследование полупроводников, производство и применение полупроводниковых приборов. Был внесен существенный вклад и в теорию электронных полупроводников. К концу 1952 г. уже появились основные типы усилительных приборов. В последующие годы были созданы мощные германиевые и кремниевые вентили, фотодиоды и фототранзисторы, солнечные батареи, новые типы транзисторов, туннельные диоды и многие другие типы полупроводниковых приборов.

Тем не менее, нельзя сказать, что наши знания в области полупроводников и полупроводниковых приборов являются достаточно совершенными. Нужна еще постоянная и кропотливая работа для того, чтобы полупроводниковые приборы полностью проявили все свои потенциальные возможности.

6

1 АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ

Транзистор является активным полупроводниковым прибором, имеющим три и более вывода, в котором осуществляется управление проходящим через него током.

Транзисторы в зависимости от механизма прохождения носителями заряда управляющей области (базы) разделяются на дрейфовые и бездрейфовые. В бездрейфовых транзисторах неосновные носители заряда проходят область базы в результате диффузии. В чистом виде движение за счет диффузии существует только при низком уровне инжекции, так как при высоком уровне инжекции в области базы возникает электрическое поле, и, следовательно, наблюдается дрейф носителей. Поэтому под бездрейфовыми триодами понимают такие, у которых нет электрического поля в области базы при отсутствии инжектированных носителей. В дрейфовых транзисторах в базе существует внутреннее электрическое поле, и неосновные носители движутся под влиянием, как диффузии, так и этого поля. Внутреннее поле в дрейфовых транзисторах возникает в результате определенного распределения примесей в базе. Распределение примесей в базе бездрейфовых транзисторов принимается равномерным.

Обычно бездрейфовые транзисторы создаются методом вплавления.

В данной курсовой работе требуется рассчитать физические параметры транзистора, а также I_ко и емкости С_э и С_к. Для того чтобы осуществить расчеты и исследовать зависимости, следует воспользоваться математической средой программирования MathCAD-2001Professional. После выполнения расчетов физических параметров необходимо исследовать зависимости коэффициента передачи по току для схемы включения с общей базой и общим эмиттером от входных токов.

После выполнения всех расчетов и исследования зависимостей приводятся построения Т-образных эквивалентных схем на низкой и высокой частотах для схемы включения с общим эмиттером.

Необходимо представить также структуру транзистора для лучшего понимания принципа действия и технологического процесса изготовления.

2 РАСЧЁТНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Расчет коэффициента передачи по току – α

2.1.1 Расчет эффективности эмиттерного перехода - g

Расчет эффективности эмиттерного перехода g производим по следующей формуле:

,                                               (2.1)

где  m_nэ – подвижность электронов в эмиттере;

       m_pэ – подвижность дырок в эмиттере;

       r_э – удельное сопротивление эмиттера;

       w₁ – толщина базы;

       L_э – диффузионная длина неосновных носителей заряда в эмиттере;

       m_nб – подвижность электронов в базе;

       m_pб – подвижность дырок в базе;

        r_б – удельное сопротивление базы.