|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Биполярные транзисторы. Ниже приведены основные соотношения, необходимые для решения задач и получения ответов на контрольные вопросы
ОСНОВНЫЕ СООТНОШЕНИЯ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
Ниже приведены основные соотношения, необходимые для решения задач и получения ответов на контрольные вопросы. Это не означает, что необходимо пользоваться только этими соотношениями: в ряде учебных пособий, а так же в технической литературе имеются иные соотношения, также позволяющие решить задачи. При этом числовые результаты должны совпадать.
1. Физика полупроводников Распределение Ферми-Дирака f (Е,Т)={1+exp[ (E-EF)/kT]}- 1. Условие невырожденности E-EF >>kT. Закон действующих масс np=ni2. Концентрация электронов n={(NД- NА)/2+[(NД- NА)/2]2+ ni2 }1/2≈ NД- NА. Положение уровня Ферми относительно: дна зоны проводимости Ec-EF=kT ln (Nc /n). середины запрещенной зоны EF-Ei=kT ln (n /ni). Температурный потенциал φт= kT/q. При Т=300К φт ≈0,025В. Удельная электропроводность σ=q(μnn+μpp). Уравнение непрерывности для стационарного состояния в отсутствии тока qDpdp/dx=σξ. Зависимость дрейфовой скорости от напряженности электрического поля ǀ νdǀ= ν1 (ξ/ξc)[1+(ξ/ξc)β]-1/β, где при Т=300К значения параметров ν1, ξс, β для кремния приведены в табл. П.1: Таблица П.1
Эмпирическая зависимость подвижности носителей от концентрации примесей в кремнии, где для As, P, B значения α, μmin, μmax, N0 в табл.П.2:
2. Полупроводниковые диоды
Резкий переход, равновесное состояние: высота потенциального барьера (контактная разность потенциалов) Δφ= φ т ln(nn0pp0/ni2)≈[ρi2(b+1)2/ρnρpb], b=μp/μn; ширина обедненного слоя (ширина p-n перехода) l0=[2ε0εsφ т /q( NД+NА )]1/2. Емкость перехода CБ=[ qε0εs/2( NД-1+NА-1 )(φ т -U) ]1/2. Диффузионная емкость (емкость базы) CД=τБ(I+I0)/ φ т. Обратный ток насыщения I0=qS[(Dp/τP)1/2pn0+[(Dn/τn)1/2np0 ]. Напряжение пробоя Uпр≈60(Eg/1,1)3/2(NБ/1016)-3/4 B (при концентрации примеси, превышающей 2*1017 см-3 для кремниевых диодов Uпр≈(2.3*1012) NБ-0,66 B, для плавных кремниевых переходов Uпр≈(0.31*109) a -0,4 B, где а - градиент концентрации, см-4). Напряженность электрического поля пробоя(кремниевый диод) ξпрSi=4*105 [1-(1/3)(ln NБ/1016)] В/см. Дифференциальное сопротивление Ri= φ т /(I+I0). Биполярные транзисторы Эффективность эмиттера γ=1-ρЭ/ρБ ≈(w- LБ), w –толщина базы. Коэффициент переноса в p-n-p структуре k=(dIk/ dIэр)Uк=const=sech(w/LБ)≈1-0,5(w/LБ)2. Коэффициент умножения в коллекторном переходе γм≈ 1. Коэффициент передачи тока эмиттера α = (dIk/ dIэ) Uк=const=γк γм ≈ γ/[ 1-0,5(w/LБ)2 ]; для n-p-n структуры α≈ 1-DpЭpnЭw/DnБnpБLpЭ-0,5(w/LБ)2. Коэффициент передачи тока базы β=α/(1-α)≈ τБ/td, td ≈ w2/2DБ. Граничная частота: в схеме с общей базой ωα=1/tα≈2,43D/ w2 ≈π2/(8 τБ), в схеме с общим эмиттером ωβ=(1-α) ωα ≈ ωα /(1+β). Частота генерации ωт=βωβ ≈α/ td. Максимальная частота регенерации (фактор качества) К= f max=(f т/8πRБCК)1/2. Напряженность электрического поля в базе дрейфового транзистора ξБ= -φт N-1 (x)[dN(x)/dx]. Время пролета через базу td = w2/nD, n=2[1+( ξБ / ξ0 )3/2], ξ0≈ 2DБ/μБw. Сопротивление базы rБ=(1+β)rЭ=φ т /IЭ.
Поиск по сайту: |
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.007 сек.) |