第三章双极结型晶体管习题
第三章
31画出PNP晶体管在平衡时以及在正向有源工作模式下的能带图。
画出晶体管的示意图并表示出所有的电流成分写出各级电流表达式。画出发射区、基区、集电区少子分布示意图。32考虑一个NPN硅晶体管具有这样一些参数xB2m在均匀掺杂基区
Na51016cm3
1sA。若集电结被反向偏置I
E1mA计算
2在发射结基区一边的过量电子密度、发射结电压以及基区输运因子。
33在32的晶体管中假设发射极的掺杂浓度为1018cm3xE2mpE10
s
发射结空间电荷区中0s。计算在I
E1mA时的发射效率和hFE。
34一NPN晶体管具有以下规格发射区面积1平方密耳基区面积10平方密耳发
射区宽度2m基区宽度1m发射区薄层电阻为2200基区薄层电阻为集电极电阻率cm发射区空穴寿命1
s基区电子寿命100
s
f假设发射极的复合电流为常数并等于1A。还假设为突变结和均匀掺杂。计算用半对数坐标画出曲线。IE10A、100A、1mA、10mA、100mA以及1A时的hFE。中间电流范围的控制因素是什么
35根据式或式证明对于任意的
2xBL
值公式和
变成a11qA
iD
NaL
2cothxBL
xBL
DPENdExEa12a21qAD
iNaL
2csch
a22qA
i
证明若
xBD
NaL
cothxBL
DPCNdCLPC
L
36证明在有源区晶体管发射极电流电压特性可用下式表示IEIE01FReVEVT
qA
iWE20eVEVT其中IE0为集电极开路时发射结反向饱和电流。提
示首先EM方程导出IF0
IE01FR。
37忽略空间电荷区的复合电流证明晶体管共发射极输出特性的精确表达式为VCEVTl
注意首先求出用电流表示结电压的显示解。
若IBIE0且FIBIR01FR证明上式化为
fVCEVTl
1RICIBhFER1ICIBhFEFIR01FRFIBIC1FIF01FRIBIC1RVTl
RF
其中hFEFF1FhFERR1R
38一个用离子注入制造的NPN晶体管其中性区内浅杂质浓度为NaxN0e183中N0210cmlm。
xL
求宽度为m的中性区内单位面积的杂质总量求出中性区内的平均杂质浓度
6若LpE1mNdE10cmDpE1cms基区内少子平均寿命为10s
1932基区的平均扩散系数和中的杂质浓度相应求共发射极电流增益。
xB解aGm0N0exLdx
LN0e10xBLeLN0
1804210cm361013cm3。
134183bGmxB6101010cmNaxBDpENdExBD
xB2L2
2c
h1FENaxBDpENdExED
xB2L2
2NaxBWE2D
i0eVE2VT用
GmNaxB1018cm32给出
500cm则
fL
D
KT
qxELpE代入数据即可。
39若在式I
qAD
i2xBeVEVT0Nadx中假设ICI
则可在集电极电流IcVE曲线计算出根
梅尔数。求出34中晶体管中的根梅尔数。采用D
35cm2s、A以及
i10cm。
163310证明对于均匀掺杂的基区式式T11xB2L2
21L2
xBNN0ax1xBadxdx简化为
T1
若基区杂质为指数分布即NaN0exxB推导出基区输运因子的r