Элементы и устройства твердотельной электроники в примерах и задачах. Дудкин В.П - 24 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

24
γ = I
Э p
/( I
Э p
+ I
Э n
) = I
Э p
/ I
Э
,
I
Э p
- дырочная составляющая тока p-n-перехода;
I
Э n
- электронная составляющая тока p-n-перехода;
I
Э
- полный ток.
Как правило , величина γ близка к 1. Во всех реальных транзисторах
ширина базы w во много раз меньше диффузионной длины дырок L
P
:
w << 0.2L
P
. И поэтому большинство дырок, инжектированных в базу , не
успевают рекомбинировать в ней и втягиваются в коллектор (экстракция
дырок). Относительное число неосновных носителей заряда, достигших
коллекторного перехода транзистора, характеризуется коэффициентом
переноса
χ = P
К
/P
Э
= I
Кp
/I
Э p
,
P
К
, P
Э
- концентрации дырок, прошедших через коллекторный и
эмиттерный переходы ;
I
Кp
, I
Э p
- токи коллекторного и эмиттерного переходов, созданные дырками .
Вследствие рекомбинации часть γ тока эмиттера составляют дырки , и
только часть их κ доходит до коллекторного перехода. Поэтому ток
коллектора, вызванный инжекцией неосновных носителей заряда через
эмиттерный переход, равен
I'
К
= α I
Э
= γχI
Э
,
α = γχ,
α- коэффициент передачи эмиттерного тока .
Кроме того , через коллекторный переход, смещенный в обратном
направлении, протекает обратный неуправляемый ток I
КБ 0
(как в обычном p-
n-переходе). Поэтому результирующий ток коллекторной цепи имеет вид
I
К
= I'
К
+ I
КБ 0
= α I
Э
+ I
КБ 0
.
Приведенные соотношения часто используются при расчете цепей с
биполярными транзисторами . В ряде случаев для характеристики
нелинейности биполярного транзистора применяются экспоненциальные
аппросимации его характеристик (модель Эберса-Молла) [1-4 ]. Для описания
полевых транзисторов при решении большинства задач достаточно
использовать степенные аппроксимации ВАХ [1-5]. Для обеспечения
большей точности анализа могут быть применены более сложные
аппроксимации (например , приведенные в [ 18 ]). При решении ряда задач
необходимо использовать также эквивалентные схемы транзисторов, которые
позволяют учесть различные виды нелинейностей [ 1-8,11-16,18 ]. 
                                              24
         γ = IЭ p/( IЭ p+ IЭ n) = IЭ p / IЭ ,
IЭ p - ды р о чная со ставляю щ ая то ка p-n-п ер ехо да;
IЭ n - электр о нная со ставляю щ ая то ка p-n-п ер ехо да;
IЭ - п о лны й то к.
        Как п р ави ло , вел и чи на γ бли зка к 1. Во всех р еальны х тр анзи сто р ах
ш и р и на базы w во мно го р азменьш е ди ффу зи о нно й дли ны ды р о к LP :
 w << 0.2LP. И п о это му бо л ьш и нство ды р о к, и нж екти р о ванны х в базу , не
у сп еваю т р еко мби ни р о вать в ней и втяги ваю тся в ко л лекто р (экстр акц и я
ды р о к). О тно си тельно е чи сл о нео сно вны х но си тел ей зар яда, до сти гш и х
ко лл екто р но го п ер ехо да тр анзи сто р а, хар актер и зу ется ко эффи ц и енто м
п ер ено са
                    χ = PК/PЭ = IКp/IЭ p,
  PК, PЭ         - ко нц ентр ац и и ды р о к, п р о ш едш и х чер ез ко ллекто р ны й и
эми ттер ны й п ер ехо ды ;
   IКp, IЭ p- то ки ко ллекто р но го и эми ттер но го п ер ехо до в, со зданны е ды р ками .
    Всл едстви е р еко мби нац и и часть γ то ка эми ттер а со ставляю т ды р ки , и
то л ько часть и х κ до хо ди т до ко лл екто р но го п ер ехо да. П о это му то к
ко лл екто р а, вы званны й и нж екц и ей нео сно вны х но си телей зар яда чер ез
эми ттер ны й п ер ехо д, р авен
                                  I'К= α IЭ = γ χ IЭ ,
                                      α = γ χ,
α- ко эффи ц и ентп ер едачи эми ттер но го то ка.
    Кр о ме то го , чер ез ко ллекто р ны й п ер ехо д, смещ енны й в о бр атно м
нап р авл ени и , п р о текаето бр атны й неу п р авл яемы й то кIКБ 0 (какв о бы чно мp-
n-п ер ехо де). П о это му р езу льти р у ю щ и й то кко л лекто р но й ц еп и и меетви д
                         IК = I'К+ IКБ 0= α IЭ + IКБ 0 .

    П р и веденны е со о тно ш ени я часто и сп о льзу ю тся п р и р асчете ц еп ей с
би п о ляр ны ми тр анзи сто р ами . В р яде сл у чаев для хар актер и сти ки
нели нейно сти би п о ляр но го тр анзи сто р а п р и меняю тся эксп о ненц и альны е
ап п р о си мац и и его хар актер и сти к(мо дел ьЭ бер са-М о лл а) [1-4 ]. Д л я о п и сани я
п о левы х тр анзи сто р о в п р и р еш ени и бо льш и нства задач до стато чно
и сп о льзо вать степ енны е ап п р о кси мац и и ВАХ [1-5]. Д ля о бесп ечени я
бо льш ей то чно сти анал и за мо гу т бы ть п р и менены бо лее сло ж ны е
ап п р о кси мац и и (нап р и мер , п р и веденны е в [ 18 ]). П р и р еш ени и р яда задач
нео бхо ди мо и сп о льзо ватьтакж е экви валентны е схемы тр анзи сто р о в, ко то р ы е
п о зво ляю ту честьр азли чны е ви ды нели нейно стей [ 1-8,11-16,18 ].

Страницы