微电子器件与IC设计基础_第三章_双极晶体管_第二讲

第二章讲解BJT的工作原理

图侵删

载流子运动图

看左边的图，理想化之后，相当于发射区的JN/JP被分成了两部分，JP给了基极，JN给了集电极。我们一开始的猜想也就实现了~

为了保证发射极扩散进入基区的电子不是被基区空穴复合了而是被扫进集电区，需要基区宽度远远小于扩散长度，如下图

这也解释了为什么不能直接用两个相反方向串联的PN结组成BJT——因为基区宽度太大了，JN/JP又都进入了基极

输运过程可以分解为三部分：

发射结注入

基区复合与输运

集电结收集

那么如何保证增益够大呢？

看发射极电子电流有两部分损失，减小这两部分的损失，即增大了JN，同时还要想减小JP

1.之前说的：基区宽度远小于扩散长度

这样做减小了JN在基区复合损失

2.发射结掺杂浓度远大于基区掺杂浓度

还记得一开始的PN结方程吗，这样可以增大β

同时减小了基区发射到发射区的空穴电流，使损失减小

所以有些晶体管对调后放大参数变化很大，有的变化不大，与加工工艺有关，看集电结掺杂浓度

放大系数参数：

模电里也学过：

α——共基极直流电流放大系数

β——共射极直流电流放大系数：β还能用原来的公式吗？不能，因为基区浓度与PN结时不一样了。如下图所示

α和β的关系容易推

用两个中间量描述上述系数：

发射结复合系数；基区输运系数

α等于两系数乘积也好理解