Моделирование распределения примесей в базе дрейфового биполярного (стр. 2 из 2)
и при подстановке численных значений будет составлять:
Учитывая, что при коэффициентах усиления по току ВN≥50 ед., ток эмиттера мало отличается от тока коллектора, то дифференциальное сопротивление эмиттера в заданном режиме измерений определяется выражением:
(1.21)где:
- φT – тепловой потенциал, который для кремния при T=300°K составляет
;- КЗ – коэффициент запаса, принимаемый в диапазоне от 1,05 до 1,2 и принятый в данном случае равным КЗ =1,1;
- IK – ток в режиме измерения параметров транзистора.
Расчет дифференциального сопротивления эмиттера проводится для указанного в задании диапазона токов эмиттера или коллектора. В данном случае это сопротивление рассчитывают для токов коллектора: 0,1 мА (1∙10-4 А); 0,2 мА (1∙10-4 А); 0,5 мА (1∙10-4 А); 1 мА (1∙10-3 А); 2 мА (1∙10-3 А); 5 мА (5∙10-3 А); 10 мА (1∙10-2 А); 20 мА (2∙10-3 А); 50 мА (1∙10-3 А); 100 мА (1∙10-3 А). Данные расчета дифференциального сопротивления эмиттера по выражению (1.21) для указанных токов приводятся в таблице 1.1.
Данные расчета времени переключения емкости эмиттера по выражению (1.19) приводятся в таблице 1.1.
Данные расчета предельной частоты переменного сигнала в транзисторе по выражению (1.14) приводятся в таблице 1.1.
Пример расчета предельной частоты при токе коллектора, равного 2 мА:
- согласно (1.21):
14,3 Ом;- согласно (1.19):
1,487∙10-10 с;- согласно (1.14):
Таблица 1.1
Данные расчета предельной частоты биполярного транзистора при разных токах коллектора
| τк , с | τпр.б , с | τопз , с | СЭ, Ф | IК, А | RЭ, Ом | τЭ , с | fT, Гц |
| 7,02∙10-12 | 1,3769∙10-10 | 7,07∙10-12 | 11,5∙10-12 | 1∙10-4 | 286 | 2,974∙10-9 | 4,99∙107 |
| 2∙10-4 | 143 | 1,487∙10-9 | 9,36∙107 | ||||
| 5∙10-4 | 57,2 | 5,949∙10-10 | 1,97∙108 | ||||
| 1∙10-3 | 28,6 | 2,974∙10-10 | 3,12∙108 | ||||
| 2∙10-3 | 14,3 | 1,487∙10-10 | 4,41∙108 | ||||
| 5∙10-3 | 5,72 | 5,95∙10-11 | 5,86∙108 | ||||
| 1∙10-2 | 2,86 | 2,97∙10-11 | 6,58∙108 | ||||
| 2∙10-2 | 1,43 | 1,49∙10-11 | 7,00∙108 | ||||
| 5∙10-2 | 0,57 | 5,9∙10-12 | 7,29∙108 | ||||
| 1∙10-1 | 0,29 | 3,0∙10-12 | 7,39∙108 |
Литература
1. Трутко А.Ф. Методы расчета транзисторов. Изд 2-е, перераб. и доп.- М.: Энергия, 1971.- с.272.
2. Курносов А.И., Юдин В.В. Технология производства полупроводниковых приборов и интегральных микросхем.- М.: Высш. школа, 1979.- 367 с.
3. Фролов А.Н., Шутов С.В., Самойлов Н.А. Оперативная оценка концентрации примеси в эмиттере при проектировании дрейфовых n-p-n транзисторов // Письма в ЖТФ,-1996г,-т.22, вып.7,- с. 36-38.
4. Кремниевые планарные транзисторы./ Под ред. Я.А. Федотова.-М.: Сов. радио, 1973.- с.336.
5. Фролов А.Н., Литвиненко В.Н., Калашников А.В., Бичевой В.Г., Салатенко А.В. Исследование коэффициента диффузии бора в кремнии от технологических режимов // Вестник ХГТУ, 1999г. - № 3(6). – с. 97-99.
6. Викулин И.М., Стафеев В.И. Физика полупроводниковых приборов.-2-е изд. перераб. и доп.- М.: Радио и связь, 1990.- с.264.
7. Маллер Р., Кейминс Т. Элементы интегральных схем: Пер. с англ.- М.: Мир, 1989.- с.630.
8. Фролов А.Н., Шутов С.В., Самойлов Н.А. Влияние профиля легирования на пробивные напряжения коллекторного перехода в планарных n-p-n транзисторах // Журнал технической физики,- 1998г.,-т.68, №10,- с.136-138.
9. Интегральные схемы на МДП-приборах./ Пер. с англ. под ред. А.Н. Кармазинского.- М.: Мир, 1975
Дополнительная литература
10. 1. Зи С. Физика полупроводниковых приборов: В 2-х книгах. Перевод с англ.- М.: Мир, 1984.
11. Березин А.С., Мочалкина О.Р. Технология и конструирование интегральных микросхем: Под ред. И.П. Степаненко.- М.: Радио и связь, 1983.- с.232.
12. Конструирование и технология микросхем: Под ред. Л.А. Коледова,- М.: Высш. школа, 1984,- с.231.
13. Пономарев М.Ф., Коноплев Б.Г. Конструирование и расчет микросхем и микропроцессоров.- М.: Радио и связь, 1986.- с.176.
Ю. Пожела, В. Юценене. Физика сверхбыстродействующих транзисторов.- Вильнюс.: Мокслас, 1985.- с.112.