中国科学技术大学物理系微电子专业 2、晶体管的放大原理 以均匀基区PNP晶体管为例分析其基本物理图象: 内部载流子的运动。 Emitter p") Base(n) Collector (p) E↓m4 Hole 少 Electron current and hol Electron nlo flo EpEn CpCI IB=IE-IC=IEn+(Iep-Icp)- Semiconductor Devices 2021/1/26
中国科学技术大学物理系微电子专业 2021/1/26 11 Semiconductor Devices IE=IEp+IEn IC=ICp+ICn IB=IE -IC=IEn+(IEp-ICp)-ICn 2、晶体管的放大原理 • 以均匀基区PNP晶体管为例分析其基本物理图象： 内部载流子的运动
中国科学技术大学物理系微电子专业 上式中,PNP晶体管的各个电流分量为: EP :从发射区注入的空穴电流, IBN:从基区注入到发射区的电子电流, IN:集电区一基区结附近的热电子漂移到 基区形成的电流, CP 集电区一基区结的空穴注入电流 BR=p-IcP,基区内电子与空穴电流的复 合而必须补充的电子电流。 Semiconductor Devices 2021/1/26 12
中国科学技术大学物理系微电子专业 2021/1/26 12 Semiconductor Devices 上式中，PNP晶体管的各个电流分量为： • IEP：从发射区注入的空穴电流， • IEN：从基区注入到发射区的电子电流， • ICN：集电区－基区结附近的热电子漂移到 基区形成的电流， • ICP：集电区－基区结的空穴注入电流。 • IBR ＝IEP－ICP，基区内电子与空穴电流的复 合而必须补充的电子电流
中国科学技术大学物理系微电子专业 an+Ⅰ E CO C ≈C E 由此可知:此时晶体管并无放大电流的能 力,即电流从发射极出发到达集电极收集 数值几乎保持不变。 电压增益:=1=.R ⅠnR, E E 功率增益: E E Semiconductor Devices 2021/1/26
中国科学技术大学物理系微电子专业 2021/1/26 13 Semiconductor Devices • 由此可知：此时晶体管并无放大电流的能 力，即电流从发射极出发到达集电极收集 数值几乎保持不变。 C E C0 I =I + I C E I I E L E C i V R R I I V V G = = 电压增益： 0 E L E C i P R R I I P P G = = 0 2 功率增益： ( )
中国科学技术大学物理系微电子专业 Emitter PNP均匀基区 晶体管的物理 结构、杂质分 WR 布、电场分布 和平衡态能带 图 Ec Semiconductor Devices 2021/1/26
中国科学技术大学物理系微电子专业 2021/1/26 14 Semiconductor Devices PNP均匀基区 晶体管的物理 结构、杂质分 布、电场分布 和平衡态能带 图
中国科学技术大学物理系微电子专业 PNP均匀基 Output 区晶体管正 向偏置条件 W 下的物理结 构、杂质分 (b) 布、电场分 布和能带图 E Semiconductor Devices 2021/1/26
中国科学技术大学物理系微电子专业 2021/1/26 15 Semiconductor Devices PNP均匀基 区晶体管正 向偏置条件 下的物理结 构、杂质分 布、电场分 布和能带图