Transistor trong mach IC
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.57 MB, 50 trang )
TRANSISTOR
TRONG MẠCH IC
Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
Biên soạn: TS. Lê Tuấn
04/01/2014 Đại học Bách khoa Hà Nội 2
TRANSISTOR
LƯỠNG CỰC
04/01/2014 Đại học Bách khoa Hà Nội 4
Kiến thức cơ sở về transistor lưỡng cực
• Cấu trúc: giống như hai diode p-n nối xoay đầu vào nhau
• Chế độ điện áp
V
BE
V
BC
Vùng bão hòa
(Saturation)
Vùng cắt
Cut-off
Vùng tích cực
thuận
(Forward active)
Vùng tích cực
ngược
(Reverse active)
transistor n-p-n
n n p
E B C
transistor p-n-p
p p n
E B C
04/01/2014 Đại học Bách khoa Hà Nội 5
Transistor lưỡng cực ở chế độ tích cực thuận
• Giản đồ năng lượng • Các thành phần dòng điện
04/01/2014 Đại học Bách khoa Hà Nội 6
• Ví dụ với transistor lưỡng cực p-n-p trong chế độ điện áp thuận
04/01/2014 Đại học Bách khoa Hà Nội 7
Profile phân bố tạp chất trong transistor lưỡng cực
- Emitter cấy ion
- Transistor nhiều emitter
• Cấu trúc thực tế của transistor
lưỡng cực đơn (a) và planar
trong mạch IC (b).
• Profile phân bố tạp chất
trong transistor
04/01/2014 Đại học Bách khoa Hà Nội 8
17 3
17
17 3
( ) 18.7ln meV for 7 10
7 10
( ) 0 for 7 10
d
g d d
g d a
N
E N N cm
E N N cm
Sự co hẹp bề rộng vùng cấm
• Đối với bán dẫn pha tạp mạnh, năng lượng hiệu dụng ion hóa tạp
chất giảm giá trị
Đối với bán dẫn loại n
Đối với bán dẫn loại p
2
17 3
17 17
17 3
( ) 9 ln ln 0.5 meV for 10
10 10
( ) 0 for 10
aa
g a a
g a a
NN
E N N cm
E N N cm
• Nồng độ hiệu dụng hạt tải thuần
0
22
00
exp exp
g g g
ie c v i
E E E
n p n N N n
kT kT
04/01/2014 Đại học Bách khoa Hà Nội 9
2
exp
for uniform base doping
electron current for a n-p diode
n ie
BE
C
aB B
qD n
qV
J
N W kT
;
Dòng collector I
C
2
22
()
0
ln
n
n p n
p n p
pn
p p p p
ie
n p n
p ie ie
d
J qn
dx
dd
qn
dx dx
n p n p
n
d kT
qD
p dx n q n
;;
2 2 2
0
0
00
2
(0) (0)
exp
(0)
B
B
W
p p p p p
n
n ie ie ie
x W x
pp
BE
ie
p n p n p
J dx
qD n n n
np
qV
n kT
;
0
00
(0) (0)
(0) (0)exp (0)
pp
BE
p p p
pp
qV
n n n
kT
;
?
2
0
exp
B
BE
C
W
p
n ie
qV
q
J
p
kT
dx
Dn
2
0
exp
B
E BE
C E C
W
p
n ie
qA qV
I A J
p
kT
dx
Dn
--> 
