微波電子線路第二章下ppt課件

1、雪崩二極管,2. 6 .2 工作原理及特性參量,僅以里德提出雪崩管負(fù)阻效應(yīng)時(shí)的基本NPIP結(jié)構(gòu)為例討論雪崩管的特性及工作原理，其它結(jié)構(gòu)是完全類(lèi)似的,1. 雪崩管特性,當(dāng)兩端加上反向偏壓時(shí)，對(duì)于重?fù)诫s的N+和P+區(qū)，由于其電阻很低，電場(chǎng)強(qiáng)度幾乎為零；在本征半導(dǎo)體I層內(nèi)，電場(chǎng)均勻分布，大致為一常數(shù)，其值大于重?fù)诫s區(qū)；對(duì)于N+P結(jié)，由于處于反偏狀態(tài)，因此該處電場(chǎng)強(qiáng)度最大，空間電荷區(qū)主要處在P區(qū)。當(dāng)反偏壓不斷增大時(shí)，此電場(chǎng)分布曲線將整體上移，同時(shí)空間電荷區(qū)將展寬到占滿全部P區(qū),雪崩二極管,當(dāng)反偏壓增加到某一數(shù)值時(shí)，將使得N+P結(jié)處的電場(chǎng)強(qiáng)度首先達(dá)到擊穿電場(chǎng) （ ，不同材料有所不同） 發(fā)生雪崩擊穿，迅速

2、產(chǎn)生大量的電子-空穴對(duì)，稱這時(shí)的電壓為二極管的雪崩擊穿電壓，其值約在20100 左右。 在穩(wěn)定的雪崩擊穿狀態(tài)下，電子-空穴對(duì)將按照指數(shù)規(guī)律增加，產(chǎn)生的電子將很快被接于N+層的正極所吸收，而空穴將向負(fù)極渡越。 由于里德雪崩二極管的P區(qū)很薄，可以認(rèn)為空穴幾乎無(wú)延遲地注入I區(qū)（稱為漂移區(qū)），以恒定的飽和漂移速度（對(duì)硅半導(dǎo)體約為）向負(fù)極渡越，形成空穴電流。 適當(dāng)?shù)乜刂茡诫s濃度，可以使得電場(chǎng)的分布在N+P結(jié)處形成相當(dāng)尖銳的峰值，從而可以限制雪崩擊穿在一個(gè)很窄的區(qū)域內(nèi)發(fā)生,雪崩二極管,2. 工作原理,1）雪崩電離效應(yīng),當(dāng)雪崩管兩端在反向擊穿直流電壓上再疊加一個(gè)交流信號(hào)時(shí)，雪崩管兩端的總電壓可表示為,交流電

3、壓的正半周內(nèi),雪崩發(fā)生，N+P結(jié)處形成穩(wěn)定的雪崩擊穿狀態(tài)，雪崩空穴電流將按照指數(shù)規(guī)律增加；當(dāng)外加電壓越過(guò)最大值下降時(shí)，由于剛才雪崩倍增已產(chǎn)生的大量電子、空穴依然參加碰撞，因此總效果是雪崩空穴流繼續(xù)上升，直到外電壓正半周結(jié)束,交流電壓的負(fù)半周內(nèi),總端壓小于擊穿電壓，雪崩將停止，但雪崩空穴流不會(huì)立即停止，只能按指數(shù)衰落,雪崩二極管,形成的雪崩空穴電流是具有很窄的脈沖寬度的脈沖電流，合理的調(diào)整直流偏壓和直流偏流，可使其峰值滯后于交流信號(hào)的峰值,里德二極管電壓、電流和外電路感應(yīng)電流的關(guān)系,利用小信號(hào)雪崩方程可以嚴(yán)格證明的基波相位比交變電場(chǎng)的基波相位滯后900，這一現(xiàn)象稱為雪崩電流的初始滯后，也稱為雪崩

4、倍增的電感特性,雪崩二極管,2）渡越時(shí)間效應(yīng),在電場(chǎng)的作用下，雪崩產(chǎn)生的空穴電流將注入漂移區(qū)并向負(fù)極渡越，直到空穴流到達(dá)負(fù)極為止。當(dāng)這一電流以飽和漂移速度在漂移區(qū)渡越時(shí)，外電路中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，它與管內(nèi)運(yùn)動(dòng)電荷的位置無(wú)關(guān)，只取決于運(yùn)動(dòng)速度，而且只要雪崩空穴流在管內(nèi)開(kāi)始流動(dòng)，外電路上就開(kāi)始有感應(yīng)電流，理想情況下是一個(gè)矩形波,I層本征漂移區(qū)的長(zhǎng)度為,飽和漂移速度為,雪崩脈沖電流經(jīng)過(guò)漂移區(qū)的渡越時(shí)間,合理設(shè)計(jì)漂移區(qū)的長(zhǎng)度以控制空穴流渡越時(shí)間 ，可使管子渡越時(shí)間與外加交變電壓的周期的關(guān)系為 ，這時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率即稱為漂移區(qū)的特征頻率,雪崩二極管,當(dāng)工作頻率 時(shí)，從功率的角度看，可認(rèn)為是雪崩二極管這種工作模

5、式的最佳工作頻率。這時(shí)有 ，感應(yīng)電流 基波比雪崩電流基波 滯后的相位為 （即 ），可見(jiàn)若要提高雪崩管的工作頻率，需減薄漂移區(qū)，即減小,外電路的感應(yīng)電流與管子外加交變電壓的總相位差為 ，從而二極管相對(duì)外電路呈現(xiàn)為一個(gè)射頻負(fù)阻。把這樣一個(gè)雪崩二極管與一個(gè)諧振選頻回路相連接，可以把管子兩端很小的初始電壓起伏逐漸發(fā)展為一個(gè)射頻振蕩，相當(dāng)于有射頻功率從雪崩二極管輸出，其振蕩頻率等于外加諧振選頻回路的諧振頻率，這是雪崩管可以產(chǎn)生微波振蕩和具有微波放大作用的根本原因。綜合上述，雪崩管的工作原理是利用了碰撞雪崩電離效應(yīng)和載流子渡越時(shí)間效應(yīng)，產(chǎn)生了負(fù)阻，這樣的工作模式就稱為雪崩渡越時(shí)間模式，簡(jiǎn)稱為崩越?；蚺鲈侥?/p>

6、，工作于這一模式的雪崩管稱為崩越二極管或碰越二極管,雪崩二極管,3. 特性參量,1） 工作頻率范圍,如果感應(yīng)電流相對(duì)于外加交變電壓的總相位差不正好為,只要能分離出一個(gè)負(fù)阻分量，就有可能產(chǎn)生射頻振蕩,雪崩管有一定的調(diào)諧范圍,雪崩電流、感應(yīng)電流和交變電壓的關(guān)系,雪崩二極管,設(shè)雪崩電流與交變電壓的相位差為 ， 將受到直流偏流的影響,雪崩產(chǎn)生的空穴空間電荷注入到I層后形成的電場(chǎng)將削弱雪崩區(qū)的電場(chǎng)，直流電流越大，雪崩電流將越大，雪崩區(qū)電場(chǎng)下降越快，雪崩將過(guò)早停止，致使雪崩電流最大值出現(xiàn)在交變電壓為零之前越早，這樣電流基波滯后相位就越比 小,由于渡越時(shí)間相位 正比于 ，故 越小，渡越時(shí)間滯后相位越小。當(dāng)總

7、滯后相位 小于 時(shí)，雪崩管便不能分離出負(fù)阻分量，負(fù)阻特性將消失,一般把使雪崩管電阻為正的臨界頻率稱為下限截止頻率。為了能夠分離出負(fù)阻分量，雪崩滯后相位越小，則渡越時(shí)間相位滯后應(yīng)越大，因此直流電流增大時(shí)，雪崩滯后相位減小，截止頻率必將提高以增加渡越時(shí)間相位滯后,此外交變電壓大小也將影響，交流電壓較大時(shí)，雪崩區(qū)電場(chǎng)提高，雪崩滯后相位將加大，截止頻率將下降,雪崩二極管,如果總相位滯后 大于 ，雪崩管同樣不能分離出負(fù)阻分量，由此可確定雪崩管的上限截止頻率。設(shè)雪崩滯后相位約等于 ，如果外加交變電壓的周期不是正好的 ，則工作頻率,總可以分離出與交變電壓 的反相分量,上限截止頻率為,雪崩二極管,2）輸出功率

8、與效率,二極管獲得的直流功率為,輸出的射頻功率為,脈沖電流的相位中心,相應(yīng)的效率為,在理想情況下,10以下,雪崩二極管,2. 6 .3 等效電路,雪崩管有源區(qū)的阻抗為,為工作頻率下雪崩區(qū)的阻抗,為漂移區(qū)的阻抗,為雪崩區(qū)長(zhǎng)度； 為雪崩區(qū)諧振頻率，決定了雪崩電流相 位滯后角度，僅與直流電流的平方根成正比,雪崩二極管,體現(xiàn)出負(fù)阻和容性電抗，是雪崩管作為振蕩器和放大器應(yīng)用 時(shí)的狀態(tài),獲得最大負(fù)阻,雪崩二極管,2. 6 .4 其它雪崩管結(jié)構(gòu)及工作模式簡(jiǎn)介,多是P+NN+和N+PP+結(jié)構(gòu),1. 實(shí)用結(jié)構(gòu)雪崩管,2. 雙漂移區(qū)雪崩管,P,N,N,雙漂移區(qū)雪崩管模型及雜質(zhì)、電場(chǎng)分布,雪崩區(qū),P,雪崩二極管,3

9、. 俘越模式,俘越模式是俘獲等離子體雪崩觸發(fā)渡越模式的簡(jiǎn)稱，（TRAPATT模式），是雪崩二極管一種大電流工作狀態(tài)的高效率的工作模式,雪崩二極管,當(dāng)外加反偏壓大于雪崩擊穿電壓時(shí)，N+P結(jié)將發(fā)生雪崩擊穿。雪崩區(qū)的電場(chǎng)強(qiáng)度由于帶電粒子濃度很大而降低到很低的程度，而雪崩區(qū)右側(cè)P區(qū)的電場(chǎng)強(qiáng)度將迅速增大；如果這時(shí)再加大管子的偏壓（約為擊穿電壓的二倍以上），右側(cè)增大的電場(chǎng)強(qiáng)度將可以達(dá)到擊穿電場(chǎng)以上，因而再次引起雪崩擊穿,由于低電場(chǎng)下載流子的飽和漂移速度很小，而上述過(guò)程卻極快，因而雪崩載流子的漂移可以忽略，好像被俘獲在雪崩區(qū)一樣，管內(nèi)形成俘獲等離子狀態(tài)，此時(shí)管內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度幾乎為零，雪崩停止。此后，等離子體將以

10、極低的速度逸出，外電路中將形成很大的脈沖電流。當(dāng)?shù)入x子體全部逸出后，管內(nèi)電場(chǎng)又恢復(fù)到初始分布狀態(tài)。上述過(guò)程重復(fù)進(jìn)行，便產(chǎn)生了周期性的脈沖電壓和電流，形成了振蕩,雪崩二極管,A點(diǎn)對(duì)應(yīng) ，管子發(fā)生雪崩擊穿， 在開(kāi)始一段時(shí)間內(nèi)（從A到B），尚未觸 發(fā)起雪崩沖擊波前，二極管相當(dāng)于被充 電，管子端壓將升高；當(dāng)管子處于相當(dāng) 的過(guò)壓狀態(tài)時(shí)，立即觸發(fā)起雪崩沖擊波 前，迅速形成等離子體狀態(tài)，二極管接 近短路，并輸出一個(gè)倒向的電壓脈沖， 這一過(guò)程在極短的時(shí)間內(nèi)完成，相當(dāng)于 從B到C；從C點(diǎn)開(kāi)始，管子維持很大的 電流脈沖，直到D點(diǎn)；之后管子回到初始狀態(tài)，完成俘越模的一個(gè)工作周期,俘越模式的特點(diǎn)是在大電流條件下的一種

11、電壓崩潰現(xiàn)象，可 以看成一種高速開(kāi)關(guān)：由高阻狀態(tài)迅速轉(zhuǎn)換成幾乎短路的低阻狀 態(tài)，從而將外加的直流電壓變換成射頻脈沖電壓,雪崩二極管,這種工作模式由于在等離子體逸出（即大電流流動(dòng)）的那段時(shí)間里，電壓維持在很低的水平，因而其效率很高。例如600MHz的俘越模振蕩器，效率可達(dá)到75以上；在L波段，脈沖輸出功率為1KW時(shí)，效率可達(dá)60。但是由于等離子體形成后，管內(nèi)電場(chǎng)很低，所以等離子體逸出的速度很小，因此對(duì)于同一個(gè)二極管來(lái)說(shuō)，其工作于俘越模的頻率要遠(yuǎn)低于崩越模的頻率。而且這種模式是工作在大電流狀態(tài)下，其噪聲比崩越模式要大。 這種模式是1967年在實(shí)驗(yàn)室中發(fā)現(xiàn)的，它雖有效率高的優(yōu)點(diǎn)，但依靠一般的直流偏置

12、要提供這種模式需要的電流密度是很難辦到的，必須采取特殊的措施，致使電路復(fù)雜，不易實(shí)現(xiàn),2. 7 轉(zhuǎn)移電子效應(yīng)二極管,轉(zhuǎn)移電子效應(yīng)二極管（Transfer Electron Diode）也稱為體效應(yīng) 二極管和耿氏二極管（Gunn Diode），其英文縮寫(xiě)為T(mén)ED,1961年和1962年相繼發(fā)表的論文：部分電子從高的遷移率轉(zhuǎn)移 到低的遷移率狀態(tài)，使電子漂移速度隨電場(chǎng)增大而減小，從而產(chǎn)生 負(fù)阻，可實(shí)現(xiàn)微波振蕩和放大,1963年，耿（J.B.Gunn）在N型GaAs半導(dǎo)體兩端外加電壓使內(nèi)部 電場(chǎng)超過(guò)3 時(shí)，產(chǎn)生了微波振蕩,由于其噪聲遠(yuǎn)比雪崩二極管為低，也常被用作毫米波本振信號(hào),2.7.1 結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)移電

13、子效應(yīng)二極管,轉(zhuǎn)移電子器件是無(wú)結(jié)器件，最常用的轉(zhuǎn)移電子器件是一片兩端面為歐姆接觸的均勻摻雜的N型GaAs半導(dǎo)體,通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)InP半導(dǎo)體具有更大的負(fù)阻，而且可以工作于更高的頻率，因此InP半導(dǎo)體轉(zhuǎn)移電子器件的研究和應(yīng)用都有較快的發(fā)展,2.7.2 工作原理與特性,1轉(zhuǎn)移電子器件的偶極疇,由于在電場(chǎng)作用下N型GaAs半導(dǎo)體內(nèi)的電子從低能谷向高能谷轉(zhuǎn)移產(chǎn)生負(fù)微分遷移率，使得N型GaAs半導(dǎo)體對(duì)外體現(xiàn)出微分負(fù)阻。這一負(fù)阻效應(yīng)正是產(chǎn)生微波振蕩和具有微波放大作用的基礎(chǔ),轉(zhuǎn)移電子效應(yīng)二極管,由于GaAs的雜質(zhì)分布和電場(chǎng)分布不可能完全均勻，因此實(shí)際上 不可能在每部分同時(shí)超過(guò)閾值電場(chǎng)、同時(shí)降低電子運(yùn)動(dòng)速度，因此

14、 前述的靜態(tài)特性一般是得不到的，通常要通過(guò)特殊的機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng) 態(tài)特性，這一特殊機(jī)制就是偶極疇，在轉(zhuǎn)移電子器件內(nèi)就是依靠偶 極疇的產(chǎn)生和消失來(lái)形成微波振蕩的,1）疇的生成,轉(zhuǎn)移電子器件中偶極疇形成,小于閾值電壓,未發(fā)生大量的電子轉(zhuǎn)移，電子將在兩電極間作均勻連續(xù)的漂移運(yùn)動(dòng),電場(chǎng)分布是均勻的,歐姆接觸,陰極的金半結(jié)處于反偏,阻值較大,電場(chǎng)也稍強(qiáng)于半導(dǎo)體其它部分,大于閾值電壓,陰極附近的電場(chǎng)將首先超過(guò)閾值電場(chǎng),轉(zhuǎn)移電子效應(yīng)二極管,轉(zhuǎn)移電子器件中偶極疇形成,發(fā)生了電子的轉(zhuǎn)移而進(jìn)入負(fù)阻區(qū),平均漂移速度將減慢,左側(cè)的電場(chǎng)仍低于,電子快速向陽(yáng)極運(yùn)動(dòng),電子積累層,右側(cè)的電場(chǎng)仍低于,電子快速向陽(yáng)極運(yùn)動(dòng),正的空間電

15、荷 （電子耗盡層,負(fù)阻區(qū)的兩側(cè)形成了具有正負(fù)電荷的對(duì)偶極層，偶極疇,偶極層形成與外加電場(chǎng)方向相同的一 個(gè)附加電場(chǎng)，致使疇內(nèi)部的電場(chǎng)比疇 外高得多，所以也稱這個(gè)疇為高場(chǎng)疇,外加電壓是一定的，疇內(nèi)電場(chǎng)高，必 然伴隨著疇外電場(chǎng)的降低，外加電壓 大部分降落在高場(chǎng)疇上,只能形成一個(gè)偶極疇,轉(zhuǎn)移電子效應(yīng)二極管,轉(zhuǎn)移電子器件中偶極 疇長(zhǎng)大、成熟,2）疇的長(zhǎng)大,在陰極附近生成的疇最初只是一個(gè)小“核”，在電場(chǎng)的作用下， “核”將從陰極向陽(yáng)極運(yùn)動(dòng)，由于疇內(nèi)是慢電子而疇外是快電子， 因此隨著疇的運(yùn)動(dòng)堆積的對(duì)偶電荷越來(lái)越多，這樣疇將逐漸“長(zhǎng)大”。 隨著疇的長(zhǎng)大，疇內(nèi)電場(chǎng)越來(lái)越高，而疇外電場(chǎng)越來(lái)越低，因此疇 內(nèi)電子是在

16、加速的、而疇外電子是在減速的。 這一過(guò)程一直繼續(xù)到疇內(nèi)電子的平均運(yùn) 動(dòng)速度與疇外電子的平均運(yùn)動(dòng)速度相等為止， 這時(shí)疇就不再長(zhǎng)大，稱為成熟疇或穩(wěn)態(tài)疇。 疇核由生成到成熟所需的時(shí)間稱為疇 的生長(zhǎng)時(shí)間,轉(zhuǎn)移電子效應(yīng)二極管,偶極疇消失,3）疇的渡越與消失,成熟后的偶極疇將繼續(xù)以一定的速度向陽(yáng)極渡越，到達(dá)陽(yáng)極 后將被陽(yáng)極吸收而消失，這段時(shí)間稱為疇的渡越時(shí)間,疇消失后半導(dǎo)體內(nèi)電場(chǎng)恢復(fù)到?jīng)]有形成疇的原始狀態(tài)，電子 的平均運(yùn)動(dòng)速度也恢復(fù)到原始的快電子狀態(tài),從疇到達(dá)陽(yáng)極到疇完全消失的時(shí)間稱為疇的消失時(shí)間 ，或 稱為介質(zhì)的馳豫時(shí)間,一個(gè)偶極疇消失后，如果器件的端壓仍然 維持在閾值電壓以上，將在陰極附近再生成一 個(gè)

17、偶極疇，重復(fù)上述過(guò)程,轉(zhuǎn)移電子效應(yīng)二極管,a點(diǎn)表示疇核形成，此后電 子的平均運(yùn)動(dòng)速度將快速下降， 直到疇成熟的b點(diǎn)，從a點(diǎn)到b點(diǎn) 所需時(shí)間即是疇的生長(zhǎng)時(shí)間,b點(diǎn)之后成熟的疇將向陽(yáng)極 渡越，維持較低的平均運(yùn)動(dòng)速 度，直到c點(diǎn)時(shí)疇到達(dá)陽(yáng)極， bc段對(duì)應(yīng)的時(shí)間即是疇的渡越時(shí)間,疇到達(dá)陽(yáng)極后將很快被陽(yáng)極吸收，隨著疇的消失，電子平均運(yùn) 動(dòng)速度將立刻上升到初始值，即從c點(diǎn)到d點(diǎn)，這段時(shí)間即是疇的 消失時(shí)間,一般 和 極短，因此整個(gè)周期近似為渡越時(shí)間,稱為渡越時(shí)間頻率或固有頻率，在目前工藝水平下可作到微米量級(jí)，器件的固有頻率可高達(dá)100GHz。但隨著的減小，器件承受功率也就不可避免地減小,轉(zhuǎn)移電子效應(yīng)二極管

18、,設(shè)器件有源區(qū)長(zhǎng)度為 ，疇的飽和漂移速度為 ，則有,如果在器件內(nèi)部能生成成熟的偶極疇，要求,根據(jù)N型GaAs半導(dǎo)體材料的典型參數(shù)，可求得當(dāng),器件內(nèi)部才能生成成熟的偶極疇，式中 是器件的摻雜濃度,2轉(zhuǎn)移電子器件的動(dòng)態(tài) 特性,如果器件兩端加上交變電壓時(shí)，將會(huì)對(duì)疇的產(chǎn)生和消失產(chǎn)生影響。設(shè)這時(shí)器件端壓為（直流偏壓 為0,轉(zhuǎn)移電子效應(yīng)二極管,1）當(dāng)器件兩端電壓從零開(kāi)始上升,電流最初應(yīng)是按直線增加, A點(diǎn)對(duì)應(yīng)端壓為 ，這時(shí)偶極疇形成并很快成熟。 電子平均漂移速度迅速下降，外電路電流也突然下降,如果器件端壓繼續(xù)增大，開(kāi)始會(huì)引起疇內(nèi)電場(chǎng) 及疇外電場(chǎng) 都增大，但根據(jù)疇內(nèi)負(fù)阻區(qū)的速度-電場(chǎng)特性， 增大將使慢電子更

19、多，疇內(nèi)電子平均漂移速度將減小；而 增大將使疇外電子的平均漂移速度提高。 因此破壞了疇內(nèi)外原有的平衡，偶極疇將長(zhǎng)得更大，疇內(nèi)電 場(chǎng)進(jìn)一步升高以提高疇內(nèi)電子平均漂移速度，疇外電場(chǎng)又會(huì)因的 升高而降低，疇外電子將減速以達(dá)到新的平衡。 這樣，外加電壓的增大轉(zhuǎn) 移為疇電壓的增大，而器件內(nèi) 部的電子平均漂移速度是減小 的，導(dǎo)致平均電流緩慢減小， 直到電子的平均漂移速度（即 是平均電流）達(dá)到最小值C點(diǎn)。 這反映了器件的負(fù)阻特性,轉(zhuǎn)移電子效應(yīng)二極管,轉(zhuǎn)移電子效應(yīng)二極管,從C點(diǎn)開(kāi)始，如果器件端壓進(jìn)一步增大，電流會(huì)緩慢增加，如CD段所示,2）如果器件端壓從D點(diǎn)開(kāi)始由大變小,直到B點(diǎn)以前，由于疇一直存在，因此電流

20、會(huì)按照DCB路徑逆向變化,從B點(diǎn)再進(jìn)一步降低器件端壓， 雖然端壓已經(jīng)降到閾值電壓 之 下，但電流并不會(huì)直接躍升到A點(diǎn): 原因是此時(shí)疇并沒(méi)有消失。 因?yàn)樵诖嬖谂紭O疇的情況下器件 內(nèi)的電場(chǎng)分布并不均勻，疇內(nèi)電 場(chǎng)高而疇外電場(chǎng)低，外加電壓雖 然已經(jīng)小于閾值電壓，但疇內(nèi)電 場(chǎng)仍然高于閾值電場(chǎng)，因此疇仍 然能夠維持,轉(zhuǎn)移電子效應(yīng)二極管,器件內(nèi)電子的平均漂移速度（即是平均電流）不會(huì)很快提高， 直到端壓下降到能維持疇的最小電壓 ， 稱為疇的維持電壓,對(duì)應(yīng)曲線2-76的E點(diǎn)，因此在這一過(guò)程中電流將沿BE段變化。 端壓再降到E點(diǎn)以下，這時(shí)疇將消失，電流立即由E點(diǎn)躍升到F點(diǎn),由于F點(diǎn)對(duì)應(yīng)端壓在以下，因此不會(huì)再形成

21、偶極疇，直到端壓再上升到。這樣完成了外電壓的一個(gè)完整周期,2.7.3 等效電路,整個(gè)器件內(nèi)偶極疇區(qū)呈現(xiàn)負(fù)微分遷移率，是負(fù)阻區(qū)；而疇外呈現(xiàn)低能谷的遷移率，是正阻區(qū),轉(zhuǎn)移電子器件的管芯等效電路可表示為下圖所示,轉(zhuǎn)移電子效應(yīng)二極管,由疇外小信號(hào)電導(dǎo) 和 疇內(nèi)小信號(hào)電導(dǎo) 串聯(lián)而得， 和 是疇外的微分電導(dǎo)和 靜態(tài)電容， 和 是穩(wěn)態(tài)疇 的微分電導(dǎo)和靜態(tài)電容,結(jié)論,負(fù)阻值比正阻值大幾十倍,2. 8 結(jié)型晶體管,晶體管分為兩大類(lèi)，一類(lèi)為結(jié)型晶體管，另一類(lèi)是場(chǎng)效應(yīng)晶體管。兩類(lèi)雖然都叫做晶體管，但其工作原理是不同的。結(jié)型晶體管也稱為雙極型晶體管、雙極結(jié)晶體管（Bipolar-Junction Transistor），習(xí)慣上稱作晶體管或晶體三極管，英文簡(jiǎn)稱為BJT,由于它的低成本結(jié)構(gòu)、相對(duì)較高的工作頻率、低噪聲性能及高功率容量，BJT是目前最廣泛運(yùn)用的射頻有源器件之一。其名稱的由來(lái)是由于在這類(lèi)晶體管中有兩種極性的載流子-電子和空穴都參與器件的工作。本節(jié)介紹結(jié)型晶體管的工作原理、結(jié)構(gòu)和等效電路、特性,結(jié)型晶體管,2.8.1 工作原理,盡管反向偏壓可以很大，流過(guò)的電流總是很小的，因?yàn)榉聪螂娏魇怯蒔、N區(qū)的少子形成的,1基本工作過(guò)程,如果PN結(jié)加上的是正向偏壓，即使電壓較小，也可產(chǎn)生較大電流,這時(shí)P區(qū)中的空穴 注入到N區(qū)，產(chǎn)生少子 注入，使N區(qū)空間電荷 區(qū)邊界處的空穴濃度