Лабораторная работа: Моделирование распределения примесей в базе дрейфового биполярного

Построить зависимость прямого коэффициента усиления по току В_N от частоты B_N = f ( f ) и зависимость предельной частоты от тока эмиттера (коллектора) f_T = f ( I_K ) для кремниевого биполярного дрейфового n-p-n транзистора, если задано:

- концентрация примеси на переходе коллектор-база – N_КБ = 3∙10¹⁵ см^-3 ;

- концентрация примеси на переходе эмиттер-база – N_ЭБ = 1,5∙10¹⁷ см^-3 ;

- толщина базы по металлургическим границам p-n переходов - W_бо = 1,2 мкм;

- площадь эмиттера – S_Э = 8∙10^-5 см² ;

- площадь коллектора- S_К = 1,2∙10^-4 см² ;

- сопротивление области коллектора - R_K = 35 Ом;

- сопротивление базы – r_б = 45 Ом;

- собственная концентрация носителей в кремнии - n_i =1,4∙10¹⁰ см^-3 ;

- константа для расчета времени жизни электронов - τ_no = 1,5∙10^-6 с;

- константа для расчета времени жизни дырок - τ_po = 3,6∙10^-7 с;

- рабочее напряжение на коллекторе (напряжение измерения параметров)- V_K = 4 В;

- диапазон рабочих токов эмиттера (коллектора) I_Э = I_К = (0,1 - 100) мА.

Расчет вспомогательных величин, необходимых для дальнейших расчетов

Все величины рассчитываются для нормальных условий (Р=1 атм., Т= 300⁰ К). Этот расчет проводится в следующем порядке:

а). Контактная разность потенциалов на p-n переходах определяется по выражению [1,6]:

;(1.1.)

где: - φ_Т – тепловой потенциал, , равный при Т = 300⁰ К, φ_Т = 0,026В;

- N_pn – концентрация примеси на p-n переходе.

Подстановка численных значений концентраций из задания дает:

- для коллекторного перехода при N_pn = N _КБ

;

- для эмиттерного перехода при N_pn = N _ЭБ

;

б). Время жизни электронов вблизи p-n переходов оценивается по выражению:

;(1.2)

и будет составлять:

- для эмиттерного p-n перехода

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--