chap雙極結(jié)型晶體管PPT課件

1、2發(fā)展史 Bell Lab.(Bardeen、Shockley、Brattain) 1949年提出PN結(jié)和雙極結(jié)型晶體管理論-Bell Lab.(Shockley) 1951年制造出第一只鍺結(jié)型晶體管-Bell Lab.(Shockley) 1956年制造出第一只硅結(jié)型晶體管-美得洲儀器公司（TI） 1956年Bardeen、Shockley、Brattain獲諾貝爾獎1956年中國制造出第一只鍺結(jié)型晶體管-（吉林大學(xué) 高鼎三） 1970年硅平面工藝成熟，雙極結(jié)型晶體管大批量生產(chǎn)第1頁/共123頁3晶體管與場效應(yīng)晶體管的區(qū)別 晶體管是即有多數(shù)載流子，也利用少數(shù)載流子導(dǎo)電。被稱之為雙極型器件；而

2、場效應(yīng)管是利用多數(shù)載流子導(dǎo)電，所以稱之為單極型器件。 由于場效應(yīng)管的工作電流和電壓都可以很小，且在工藝上易于集成，因此在大規(guī)模集成電路中占主導(dǎo)地位。 但是結(jié)型晶體管憑借功耗和性能方面的優(yōu)勢仍然廣泛應(yīng)用于高速計算機、火箭、衛(wèi)星以及現(xiàn)代通信領(lǐng)域中。第2頁/共123頁4 E E C C 發(fā)射區(qū) 集電區(qū) 基區(qū) N N p （a） C B 發(fā)射區(qū) 集電區(qū) 基區(qū) p p N （c） B C （b） B E （d） B E 圖 3-2 （a）理想的一維NPN雙極結(jié)晶體管， （b）圖（a）的電路符號 （c）理想的一維PNP雙極結(jié)晶體管， （d）圖（c）的電路符號 第3頁/共123頁53.1 雙極結(jié)型晶體管的結(jié)

3、構(gòu)和制造工藝第4頁/共123頁63.1 雙極結(jié)型晶體管的結(jié)構(gòu)和制造工藝 由兩個相距很近的PN結(jié)組成，基區(qū)寬度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于少子擴散長度，分為：NPN和PNP兩種形式 發(fā)射區(qū)為重攙雜，發(fā)射結(jié)為P+N或者N+P，基區(qū)是兩個PN結(jié)的公共端。 雙極晶體管的主要作用是對電流或者電壓的放大。第5頁/共123頁73.1 雙極結(jié)型晶體管的結(jié)構(gòu)和制造工藝 硅平面外延NPN晶體管：圖3-2：橫界面圖和工藝復(fù)合圖；圖3-3：凈摻雜濃度分布。 是一個N+PNN+四層結(jié)構(gòu)器件。 發(fā)射結(jié)面積小于集電結(jié)面積。 內(nèi)基區(qū)（本征基區(qū)）：發(fā)射結(jié)和集電結(jié)距離最短的那一部分。 外基區(qū)（非本征基區(qū)）：其余部分基區(qū)。第6頁/共123頁83.1

4、雙極結(jié)型晶體管的結(jié)構(gòu)和制造工藝 雙極型晶體管基區(qū)中的電流傳輸過程與雜質(zhì)分布形式有極密切的關(guān)系。 均勻基區(qū)晶體管：基區(qū)雜質(zhì)濃度為常數(shù)。低注入下基區(qū)少子的運動形式為擴散。 緩變基區(qū)晶體管：基區(qū)摻雜濃度隨位置變化。低注入下基區(qū)少子的運動形式既有擴散也有漂移。第7頁/共123頁9 雙極晶體管有四種工作模式，相應(yīng)地稱為四個工作區(qū)。令 ， 分別為基極對發(fā)射極和基極對集電極的電壓。則四種工作模式是： EBBEEVVVVCBBCCVVVV （1）正向有源模式： 0， 0； （2） 反向有源模式： 0， 0； （3）飽和模式： 0， 0； （4）截止模式： 0， 0。EVCVCVEVCVEVEVCV第8頁/共1

5、23頁10.1晶體管的放大作用 共基極連接晶體管的放大作用 晶體管共基極放大電路圖3 - 6 （ a）NPN 第9頁/共123頁11.1晶體管的放大作用共基極連接晶體管的放大作用 BEqV BCqV E B C （b） 圖3-3-5 5NPNNPN晶體管共基極能帶圖 第10頁/共123頁12.1晶體管的放大作用 載流子的運輸： （1）發(fā)射結(jié)正偏，由于正向注入，電子從發(fā)射區(qū)注入基區(qū)，空穴由基區(qū)注入發(fā)射區(qū)。呈現(xiàn)正向偏置的少子注入 （2）假設(shè)：基區(qū)很小。即少子在到達基區(qū)與集電區(qū)邊界時還沒有被完全復(fù)合掉。其中大部分能到達集電結(jié)，并被內(nèi)電場加速進入集電結(jié)，稱為集電結(jié)電流。第11頁/共123頁13.1晶體

6、管的放大作用 從發(fā)射區(qū)注入基區(qū)，進入集電區(qū)的電子電流遠(yuǎn)大于集電結(jié)反偏所提供的發(fā)祥飽和電流，是集電極電流的主要成分。 晶體管實現(xiàn)放大的必要條件之一：基區(qū)寬度很窄。第12頁/共123頁14.2電流分量第13頁/共123頁15.2電流分量 是從發(fā)射區(qū)注入到基區(qū)中的電子流 是到達集電結(jié)的電子流。 是基區(qū)注入電子通過基區(qū)時復(fù)合引起的復(fù)合電流 是從基區(qū)注入到發(fā)射區(qū)的空穴電流nEInCInCnEIIpEI第14頁/共123頁16.2電流分量 是發(fā)射結(jié)空間電荷區(qū)耗盡層內(nèi)的復(fù)合電流。 是集電結(jié)反向電流，它包括集電結(jié)反向飽和電流和集電結(jié)空間電荷區(qū)產(chǎn)生電流。REI0CI第15頁/共123頁17.2電流分量電流分量

7、rgpEnEEIIII0CnCnEREpEBIIIIII0CnCCIII0BCEIII（3-3） （3-1） （3-2） （3-4） 第16頁/共123頁18.3電流增益為描述晶體管的增益特性引進以下物理量 發(fā)射極注射效率（3-2-5） （3-2-7） 基區(qū)輸運因子 共基極直流電流增益 TnCTnEIIEccIII0（3-2-6） REpEnEnEEnEIIIIII第17頁/共123頁19.3電流增益 的意義：從發(fā)射區(qū)注入到基區(qū)的電子電流，在總的發(fā)射極電流中所占的比例。 的意義：發(fā)射區(qū)注入到基區(qū)的電子電流中能到達集電極的電子電流比例。 共基極直流電流增益還可以寫為TTrgpEnEnCIIII第

8、18頁/共123頁20.3電流增益 是基區(qū)運輸因子和發(fā)射極注射效率的乘積。其意義是經(jīng)過發(fā)射結(jié)注入而到達集電極的電子電流在總的發(fā)射極電流中所占的百分比。應(yīng)盡量接近1。 提高電流增益的途徑是提高 和 。 3-2-7還可以寫成 上式說明：以基極作為公共端時，輸出集電極電流與輸入發(fā)射極電流之間的關(guān)系。0CECIIIT第19頁/共123頁21.3電流增益 當(dāng)集電結(jié)處于正向偏壓時： 上式中，當(dāng)VC為負(fù)的很大時，將還原為正向偏置的情況。) 1(/0TCVVCECeIII第20頁/共123頁22.3電流增益VCB （V） 0 2 4 6 8 10 IC （mA） 2 4 6 8 10 mAIE0 10 6 8

9、 4 2 有源區(qū) 飽和區(qū) 截止區(qū) IC （mA） 0 2 4 6 8 10 0 2 4 6 8 10 VCE （V） AIB0 125 75 100 50 25 （a） （b） 圖3-3-7 7集電結(jié)電流電壓特性：（a a）共基極情形，（b b）共發(fā)射極情形 第21頁/共123頁23.3電流增益式中定義 共發(fā)射極電流增益 0CBCCIIII0011CEBFECBCIIhIII1FEh100CCEII共發(fā)射極直流電流增益 IB=0IB=0時，集電極發(fā)射極漏電流，也稱為穿透電流。FEh第22頁/共123頁24理想雙極結(jié)型晶體管中的電流傳輸（1）各區(qū)雜質(zhì)都是均勻分布的，因此中性區(qū)不存在內(nèi)建電場；（2

10、）結(jié)是理想的平面結(jié)，載流子作一維運動；（3）橫向尺寸遠(yuǎn)大于基區(qū)寬度，并且不考慮邊緣效應(yīng)，所以載流 子運動是一維的；（4）基區(qū)寬度遠(yuǎn)小于少子擴散長度；（5）中性區(qū)的電導(dǎo)率足夠高，串聯(lián)電阻可以忽略，偏壓加在結(jié)空間電荷區(qū)上；（6）發(fā)射結(jié)面積和集電結(jié)面積相等；（7）小注入，等等第23頁/共123頁25電流傳輸 理想晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖：adNN x EW 0 Bx Cx 圖 3-10 各區(qū)均勻摻雜NPN晶體管的雜質(zhì)分布 Ex 第24頁/共123頁26載流子分布與電流分量一、電流傳輸 中性基區(qū)（0 ）少子電子分布及其電流： 邊界條件為： xBx0022npppnnndxndD TEVVppenn00 TC

11、VVpBpenxn0第25頁/共123頁27載流子分布與電流分量電子電流 （3-3-5） （3-3-6） 0 xpnnEdxxdnqADI1sinh110TCTEVVnBVVnBnpnnEeLxeLxcthLnDqAI）（ BxxpnnCdxxdnqADI0111sinh()CTETnpVVVVBBnnnD nxqAecthexLLL 第26頁/共123頁28載流子分布與電流分量二、發(fā)射區(qū)少子空穴分布及其電流： 邊界條件： （3-3-7） （3-3-8） （3-3-11） TEVVEEEepWp00EEEpxp pEEEpEEVVEEELWxLxxeppxpTEsinhsinh100第27頁/

12、共123頁29載流子分布與電流分量 若 ，（3-3-113-3-11）式可以寫作： ExpEL EVVEEExxeppxpTE1100空穴電流為：12TEVVEdEipEexNnqAD 0011ETEVVEEEEEWxpxppexW1ETEOVVpEEpEEPIWqADex （3-3-14） 第28頁/共123頁30載流子分布與電流分量三、集電區(qū)少子空穴分布及其電流 邊界條件： TCVVCCCepxp0 0CCpp pCCTCLxxVVCCCeeppxp100 01CpCCTx xLVVCpCpCpCpIxqADeeL2()/1CpcCTx xLVVipCdCpCnqADeeNL（3-3-15

13、） （3-3-14） 第29頁/共123頁31正向有源模式一、少數(shù)載流子分布 在 的情況下，以及正向有源區(qū)的條件下，3-3-4簡化為 當(dāng)XB/Ln（基區(qū)寬度小于擴散長度）時，正向有源模式下的各區(qū)少子分布如圖3-11所示。nBLx BVVppxxenxnTE10（3-3-17） 第30頁/共123頁32正向有源模式圖3-11 3-11 正向有源模式下晶體管各區(qū)少數(shù)載流子分布 第31頁/共123頁33正向有源模式 二、電流分量 在正向有源模式下，且 有：nBLx 12TEVVBainnEexNnqADI22211nBTLx（3-3-21） （3-3-22） 第32頁/共123頁34正向有源模式 由

14、3-3-21可知：發(fā)射結(jié)電子電流隨基區(qū)寬度的減小而增加 由3-3-22可知：對于小的 ，運輸因子接近于1，這意味著在越過基區(qū)的運輸過程中，電子損失可以忽略。nBLx /第33頁/共123頁35正向有源模式 空穴電流 正偏壓發(fā)射結(jié)空間電荷區(qū)復(fù)合電流：12TEVVEdEipEpEexNnqADI20CipCpCpCpCdCpCpnIqADqADLNL /202ETVViErgqAnWIe （3-3-13） （3-3-23） （3-3-24） 第34頁/共123頁36正向有源模式 忽略集電極反向飽和電流 上式說明rgnCnEpEBIIIIITEVVBeI2220(1)22ETETVVVVnBPEEi

15、dEEaniD xDWqAneeNxN Ln （3-3-25） 第35頁/共123頁37正向有源模式 三、共發(fā)射極電流增益 可以忽略基區(qū)復(fù)合電流和集電極漏電流，基區(qū)的電子電流即IC。 XB稱為有效基區(qū)厚度，是兩個耗盡區(qū)邊界到邊界的距離。 由PN結(jié)定律：| )/ )0(| )/(|BBnBEBnBECXnqDAdxdnqDAIkTVBBnBECBEeXnqDAI/0)/(第36頁/共123頁38正向有源模式 進入發(fā)射區(qū)的空穴電流： 理想情況下，忽略基區(qū)復(fù)合電流，即 。在 的條件下：kTVpEEpEEEpEEpEBBEeLpqDAdxdpqDAII/0)/(| )/(|BBnBCXnqADI)0(

16、1TnBLx 第37頁/共123頁393.4 埃伯斯莫爾方程用等效電路模型來描述BJT的電特性。該模型由兩個方程組成，稱為E-M模型。E-M方程適用于各種結(jié)構(gòu)的BJT和BJT的各種工作模式。第38頁/共123頁403.4.1 埃伯斯莫爾模型電路模型：將NPN晶體管看做兩個背靠背的互相有關(guān)聯(lián)的二極管，這種關(guān)聯(lián)是指一個二極管正向電流的大部分流入另一個反向偏置的二極管中。 第39頁/共123頁413.4.1 埃伯斯莫爾模型 正向有源區(qū)：流過發(fā)射結(jié)的正向電流IF，大部分（ ）流入集電極 反向有源區(qū)：流過集電結(jié)的正向電流IR，大部分（ ）流入發(fā)射極FFIRRI第40頁/共123頁423.4.1 埃伯斯莫

17、爾模型 其中IF是發(fā)射結(jié)電壓VE的函數(shù)，IR是集電結(jié)電壓VC的函數(shù)。 和 分別稱為正向和反向共基極電流增益 2個二極管的電流可分別表示為（IF0和IR0是通常二極管的飽和電流） （3-4-1） （3-4-2）FR 1)/exp(0KTVIIBEFF 1)/exp(0KTVIICBRR第41頁/共123頁433.4.1 埃伯斯莫爾模型 則晶體管的端電流可表示為 從而得到EM模型模型的基本方程為（3-4-5和6）RRFEIIIFFRCIIIRRFFBIII)1 ()1 ( 1)/exp( 1)/exp(00KTVIKTVIICBRRBEFE 1)/exp( 1)/exp(00KTVIKTVIIBE

18、FFCBRC第42頁/共123頁443.4.1 埃伯斯莫爾模型 下面分析方程中的四個參數(shù)與晶體管的結(jié)構(gòu)參數(shù)和材料參數(shù)之間的關(guān)系。 將發(fā)射結(jié)空間電荷區(qū)的復(fù)合電流看做外部電流，則 對于xBLn的情形，得到（3-4-8）nEpEEIII 1)/exp( 1)/exp(1211KTVKTVaICBBEE第43頁/共123頁453.4.1 埃伯斯莫爾模型 類似的方法可以得到（3-4-10） 1)/exp( 1)/exp(2122KTVaKTVaIBECBC第44頁/共123頁463.4.1 埃伯斯莫爾模型 其中4個模型參數(shù)（IF0、IR0、 、 ）為： 由于兩端口網(wǎng)絡(luò)器件的互易性質(zhì)，有a12 = a21

19、，則 ，從而4個模型參數(shù)中只有3個是獨立的。FR110aIF220aIR120aIRR210aIFF00RRFFII第45頁/共123頁473.4.1 埃伯斯莫爾模型 在E-M方程中，取IC=0，VE0，得到的IE稱為BJT的集電極開路發(fā)射結(jié)飽和電流，記為IE0；取IE=0，VC0，得到的IC稱為BJT的集電極開路發(fā)射結(jié)飽和電流，記為IC0。 而IF0和IR0分別是發(fā)射結(jié)和集電結(jié)的PN結(jié)反向飽和電流。第46頁/共123頁483.4.2 工作模式和少子分布雙極晶體管的四種工作模式：(1)正向有源工作模式： 0， 0，基區(qū)少子滿足的邊界條件為E-M方程為3-4-14和3-4-15EVCV TEVV

20、ppenn00 0Bpxn第47頁/共123頁493.4.2 工作模式和少子分布 (2)反向有源工作模式： 0，相應(yīng)的邊界條件為: E-M方程為3-4-16和3-4-17。EVCV0)0(pnTCVVpBpenxn/0)(第48頁/共123頁503.4.2 工作模式和少子分布 (3)飽和工作模式： 0， 0 ，相應(yīng)的邊界條件為: E-M方程為3-4-18和3-4-19。EVCV TEVVppenn00 TCVVpBpenxn0第49頁/共123頁513.4.2 工作模式和少子分布 (4) 截止工作模式: 0， CTE+CTC的情形，增益帶寬乘積為FETCTEDmhCCCg22BnFETxDh第

21、84頁/共123頁86晶體管的開關(guān)特性 1、工作原理 在數(shù)字應(yīng)用中，雙極型晶體管設(shè)計成一個開關(guān)。 晶體管處于截止區(qū)，發(fā)射結(jié)和集電結(jié)都處于反偏狀態(tài)。在截止?fàn)顟B(tài)集電極電流很小，阻抗很高，晶體管處于“關(guān)”態(tài)。 在飽和狀態(tài)，集電極電流很大而且它的阻抗很低，所以晶體管被認(rèn)為是“通”態(tài)。第85頁/共123頁87晶體管的開關(guān)特性第86頁/共123頁88晶體管的開關(guān)特性 在飽和狀態(tài)，集電極電流被負(fù)載電阻所限制： 驅(qū)動晶體管進入飽和（稱為臨界飽和狀態(tài)）所需要的最小基極電流為：LCECCCCSRsatVVsatIICCCBAFEFELIsatVIhh R第87頁/共123頁89晶體管的開關(guān)特性 2、開關(guān)時間 在“

22、通”和“斷”兩個狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換是通過改變載流子的分布來完成的。 載流子分布不能立刻改變。需要一個過渡時間，稱為開關(guān)時間。 開關(guān)時間對應(yīng)于建立和去除這些少數(shù)載流子的時間。第88頁/共123頁90晶體管的開關(guān)特性 晶體管打開過程：從基區(qū)輸入脈沖，到發(fā)射結(jié)導(dǎo)通需要一段時間，對結(jié)進行充電，使發(fā)射結(jié)正偏。 晶體管關(guān)斷過程：脈沖撤銷后，除了移走存儲電荷所需要的“存儲時間”外，IC要經(jīng)過一段時間才能接近于0，器件對結(jié)電容放電，集電結(jié)從零偏到反偏，稱為下降時間。第89頁/共123頁91晶體管的開關(guān)特性 1）導(dǎo)通延遲時間 導(dǎo)通延遲時間td是從加上輸入階躍脈沖至輸出電流達到最終值的百分之十（CS）所經(jīng)歷的時間。

23、（1）從反偏壓改變到新電平，發(fā)射結(jié)空間電荷區(qū)寬度逐減變?。航Y(jié)的耗盡層電容的充電時間；第90頁/共123頁92晶體管的開關(guān)特性 （2）載流子通過基區(qū)和集電結(jié)耗盡層的渡越時間。 晶體管從截止到正向有源模式。 發(fā)射結(jié)從反向偏壓到零偏壓，再到正向偏壓過渡。 集電結(jié)的反向偏壓逐減少。 基區(qū)存儲電荷，其濃度梯度可以使集電極電流為飽和的。第91頁/共123頁93晶體管的開關(guān)特性第92頁/共123頁94晶體管的開關(guān)特性 2）上升時間 上升時間 ：電流 從 （ ）的百分之十上升到百分之九十所需要的時間。 集電結(jié)反向偏壓減小到0附近，對集電結(jié)電容充電。該時間受輸出時間常數(shù)的 影響。 存儲電荷：QB 導(dǎo)通延遲時間t

24、d和上升時間 之和，稱為晶體管的導(dǎo)通時間（從截止區(qū)到正向有源區(qū)）。rtCIsatLTCRCCIrt第93頁/共123頁95晶體管的開關(guān)特性 在經(jīng)歷上升時間之后，基區(qū)和集電區(qū)分別存儲電荷QBX和QC。 發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均變?yōu)檎蚱谩?最終：基區(qū)和集電區(qū)中，過量存儲載流子超過了保持正向有源工作模式的需要，到達飽和模式。 如圖3-27中的陰影。第94頁/共123頁96晶體管的開關(guān)特性 3）存儲時間 ：從基極電流發(fā)生負(fù)階躍到集電極電流下降到 之間的時間。 存儲時間在限制開關(guān)晶體管的開關(guān)速度方面，是一個最重要的參數(shù)。 過量存儲電荷QBX和QC 被去除之前，晶體管仍然處于飽和狀態(tài)，晶體管輸出電流不能改變。

25、 存儲時間對應(yīng)于去除這部分過剩載流子所需時間。satIC9 . 0st第95頁/共123頁97晶體管的開關(guān)特性 4）下降時間 ：表示集電極電流從它最大值的百分之九十下降到百分之十的時間間隔。這是上升時間的逆過程，并且受到同樣的因素限制。去除電荷：QB 儲存時間 和下降時間 之和稱為晶體管的關(guān)斷時間。ftstft第96頁/共123頁98晶體管的開關(guān)特性 導(dǎo)通和關(guān)斷時間之和稱為晶體管的開關(guān)時間。 開關(guān)作用：開關(guān)時間比輸入脈沖的持續(xù)時間短得多。 儲存時間是主要參數(shù)：去除QBX。第97頁/共123頁99晶體管的開關(guān)特性 電荷控制理論：在該理論中，利用各個區(qū)的受控制電荷來建立方程，包括基區(qū)和集電區(qū)（發(fā)射

26、區(qū)存儲電荷量很少，可忽略），通過電荷的存儲變化，分析電流的變化過程。第98頁/共123頁100晶體管的開關(guān)特性 電荷控制方程：電荷存儲與電流的關(guān)系 （2-9-2） 將上述電荷控制方程應(yīng)用于基區(qū)的存儲電荷和電流。 pSSnppQdtdQWII0第99頁/共123頁101晶體管的開關(guān)特性 用 代替 ，用 代替 ，并用 代替 ，便得到進入飽和模式后基區(qū)電荷控制方程： 正向有源模式的電荷控制方程：Bi)()0(nPPWIIBXBQQ SQnpdtdQdtdQQQiBXBsBXnBBdtdQQiBnBB第100頁/共123頁102晶體管的開關(guān)特性 在穩(wěn)態(tài)條件下，式中依賴于時間的項為零。則基極電流可表示為

27、 當(dāng)進入飽和時，總電荷為 電荷控制方程變?yōu)閚BBQIBXBQQ dtdQdtdQQQiBXBsBXnBB第101頁/共123頁103晶體管的開關(guān)特性 現(xiàn)在讓我們突然把基極電流從 改變到 過量電荷開始減少，但有源電荷 在 和 之間保持不變。于是在這段時間內(nèi)可以令0dtdQBBAnBIQ1BI2BIBQ 0tst第102頁/共123頁104晶體管的開關(guān)特性 于是有 或dtdQQIIBxsBxBAB2)(2BABsBxBxIIQdtdQ第103頁/共123頁105晶體管的開關(guān)特性 方程（3-10-12）的解為 在 時，全部過量少數(shù)載流子被去除掉， 。因此求得BABstBBsBXIIeIIQs221s

28、tt 0BXQ221lnBBABBssIIIIt第104頁/共123頁106反向電流和擊穿電壓 晶體管中最高電壓的根本限制與在P-N結(jié)二極管中的相同，即雪崩擊穿或齊納擊穿。但是，擊穿電壓不僅依賴于所涉及的P-N結(jié)的性質(zhì)，它還依賴于外部的電路結(jié)構(gòu)。第105頁/共123頁107反向電流和擊穿電壓 在放大狀態(tài)下，當(dāng)VCB（共基極連接中的集電極基極偏壓）或VCE（共發(fā)射極連接中的集電極發(fā)射極偏壓）超過臨界值時，晶體管的集電極電流IC急劇增加，稱為雪崩擊穿。 原因是集電結(jié)耗盡區(qū)內(nèi)的電場太強，而產(chǎn)生大量的電子和空穴（雪崩倍增）。第106頁/共123頁108反向電流和擊穿電壓 一、共基極連接 在發(fā)射極開路的

29、情況下，晶體管集電極和基極兩端之間容許的最高反向偏壓 倍增因子M：當(dāng)M接近無限大時，就達到雪崩擊穿的條件。0CBBV第107頁/共123頁109反向電流和擊穿電壓 經(jīng)驗公式（對于共基極電路）：nCBOCBBVVM11第108頁/共123頁110反向電流和擊穿電壓 此時發(fā)射結(jié)對集電結(jié)相對獨立，此時的擊穿電壓相當(dāng)于獨立集電結(jié)的擊穿電壓。 圖3-29中，在 處 突然增加。 在雪崩條件下，表示集電極電流和發(fā)射極電流關(guān)系的有效電流增益增大M倍，即0CBBVCIMa*第109頁/共123頁111反向電流和擊穿電壓二、共發(fā)射極連接 由于 ，因此，包含雪崩效應(yīng)的共發(fā)射極電流增益為 當(dāng)達到的條件 時，新的電流增

30、益變?yōu)闊o窮，即發(fā)生擊穿。)1 (hFE*FEhMMhFE1*1*1M第110頁/共123頁112反向電流和擊穿電壓 由于 非常接近于1，當(dāng) 不要比1大很多時就能滿足共發(fā)射極擊穿條件。 基極開路情況下的擊穿電壓用 表示。令（3-11-1）式中的 并使 等于 ，可以解得M0CEBV0CECBBVVM10CEBV第111頁/共123頁113反向電流和擊穿電壓 硅的 數(shù)值在2到4之間，在 值較大時，共發(fā)射極擊穿電壓 可比共基極擊穿電壓低很多。nFEh0CEBV第112頁/共123頁114本章小結(jié) 一、雙極結(jié)型晶體管的結(jié)構(gòu) NPN和PNP型晶體管的結(jié)構(gòu)及電路符號。 “雙極型”的解釋。 圖32：硅平面外延NPN晶體管的版圖和截面圖。 圖3-3：硅平面外延NPN晶體管的凈摻雜濃度分布第113頁/共123頁115本章小結(jié) 二、基本工作