半导体器件

目录:

第一节--半导体基础

第二节--二极管

第三节--晶体管

第四节--MOS电容

第五节--MOS管

第六节--纳米器件

第七节--结型场效应管

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理想模型

实际模型

双极型晶体管(bipolar junction transistor)

1.基本结构和工作原理

双极型晶体管就是有两个反向的PN结组成的器件,分为PNP和NPN两种,显然由于PN结有两种状态而

两个PN结又具有不同的结构,所以BJT有四种工作状态。

(1)S(源极)和B正向;D(漏极)和B反向

(2)S和B正向;D和B反向

(3)S和B反向;D和B正向

(4)S和B反向;D和B反向

具体的能带图结构就是PN结的正反向的组合,但是考虑耗尽区的宽度和准中性区的条件的成立。

基本参数:

 

上面的公式只是基于电路性质进行的性能描述,对于电路的计算具有重要意义,记住即可。

2.I-V特性

作为半导体器件,I-V特性永远是第一位要了解的特性,后面几乎所有的性质都要从IV特性出发。

(1) 正向有源放大模式下的少子分布

作为经典的少子器件,BJT的电流受到少子分布的影响,所以了解少子的分布是必须的。

原理就是根据准中性基区没有电场,无电流项,根据基区的电离连续性方程即可得到基区少子分布,其

他两个N区的少子的分布也是由准中性区得到,具体的图像就是将PN结正反向组合在一起,注意在反向结处少子为零。

其他的模式下的少子分布则类似的组合就行,注意S掺杂浓度高,少子在准中性区的浓度低。

(2)理想BJT的电流

正向有源放大模式下的理想电流的决定因素: