А Б В Г Д Е Є Ж З І Ї Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ю Я
Ефективність - емітер
Ефективність емітера тим вище, чим сильніше легирована область емітера і чим більше високо-омним обраний вихідний матеріал бази.
Ефективність емітера зі зменшенням відносини прагне до одиниці, залишаючись весь час менше неї.
Ефективність емітера показує, як велика частка вводяться в базу неосновних носіїв в загальному струмі емітера. Для збільшення у необхідно, щоб практично весь струм емітера складався з дірок. Для цього, зокрема, випливає питомий опір емітера зробити багато меншим, ніж питомий опір бази.
Ефективність емітера оцінюється коефіцієнтом ІНЖЕК-ції уі.
Транзистор, включений із загальною базою (а, загальним емітером (б і загальним колектором (а. Ефективність емітера характеризується коефіцієнтом ін-жекціі у /е 7 //е, який повинен бути близький до одиниці. Розподіл збідненого[IMAGE ]Розподіл струму Еміт -шар при рп. тера. Ефективність емітера v підвищують шляхом більш сильного легування емітера в порівнянні з базою. Коли концентрація дірок в емітер багато більше концентрації вільних електронів в базі, ток емітера в основному складається з дірок і ефективність емітера наближається до одиниці.
Покращують ефективність емітера, що також знижує електричний струм в базі.
Механізм екситонного випромінювання. По-друге, ефективність емітера залежить від дифузійної довжини дірок в базі, а остання збільшується з пониженням температури і забезпечує високий рівень інжекції дірок в базову область.
Умовні графічні позначення транзисторів і тиристорів. Чим оцінюється ефективність емітера.
Зменшення коефіцієнта ефективності емітера мало позначається навіть при щільності струму 10000 а /см2 у транзисторів з дифузійної базою, так як при даних щільності струму зазвичай концентрація неосновних носіїв, інжектованих в базу, виявляється ще на порядок нижче концентрації домішки в сильнолегированной дифузійної базі. Вимірювання коефіцієнта посилення по току а0 у транзистора типу ГТ313 на токах 100 - 200 ма підтверджують це припущення.
Потім зменшення ефективності емітера і тр повинно припинити збільшення Dp, і слід очікувати, що р0 почне падати.
Який вплив на ефективність емітера і коефіцієнт переносу надає збільшення питомої провідності області бази в двох випадках: а) при пропорційному зміні питомої провідності емітерний області; б) при незмінній питомій провідності емітерний області.
Коефіцієнт інжекції (ефективність емітера) характеризується здатністю емітера инжектировать в область бази неосновні носії. Для транзистора п-р - n - типу цей коефіцієнт визначається відношенням електронної складової до повного току емітера.
Перший член характеризує ефективність емітера, другий - об'ємну і третій - поверхневу рекомбінації.
Заходи щодо підвищення ефективності емітера і коефіцієнта переносу дозволяють досягти того, що в напівпровідниковому тріоді струм колектора мало відрізняється від струму емітера, а струм бази невеликий.
З метою підвищення ефективності емітера після електрохімічного осадження металу застосовують неглибоке його вплавлення, що наближає перехід по ін'ектірую-щим властивостями до сплавного.
Зауважимо, що як ефективність емітера у, так і коефіцієнт переносу Р є внутрішніми параметрами тріода.
Необхідно відзначити, що ефективність емітера - у і коефіцієнт переносу р є внутрішніми параметрами транзистора.
Звідси видно, що ефективність емітера тим більше, чим більше провідність емітера в порівнянні з провідністю бази і чим менше ширина бази в порівнянні з дифузійної довжиною електронів.
Хімічний склад індій різних марок. Так, для збільшення ефективності емітера галій додають в електродний емітерний сплав. Крім того, його додають, в багато електродні сплави для омических контактів.
Більш суттєвим є зменшення ефективності емітера внаслідок швидкого зростання електричного струму.
Її вплив еквівалентно зниженню ефективності емітера 5 що входить в (2 - 84), оскільки через цю ємність відгалужується частина змінної складової вхідного струму підсилюється сигналу.
Слід зазначити, що як ефективність емітера у так і коефіцієнт перенесення р є внутрішніми параметрами транзистора.
Вхідні (а і вихідні (б статичні характеристики одноперехідного транзистора. При цьому передбачалося, що ефективність емітера близька до одиниці і коефіцієнт переносу носіїв заряду по базі теж близький до одиниці в зв'язку з малим часом дрейфу носіїв в базі в порівнянні з часом їх життя. .
Так як в реальних транзисторах ефективність емітера близька до одиниці і рекомбінація в базі також мала, а отже, малий струм рекомбінації (електричний струм в р-п - р транзисторі, що розглядається тут), то щільність електронного струму можна вважати рівною нулю. Ці умови призводять до таких же рівнянням для електричного поля, які були отримані в гл.
Цю величину прийнято також називати ефективністю емітера.
Отримане в § 5.6 вираз для ефективності емітера бездрейфовий тріода (571) вказує на слабку її залежність від частоти.
для визначення впливу високого рівня інжекції на ефективність емітера слід спочатку визначити концентрацію основних носіїв в області бази.
З рівняння видно, що для збереження ефективності емітера, близькою до одиниці, п повинен бути набагато меншим РРЕ. Вимога високого значення поля і великого падіння напруги в області бази означає вимога високої величини п (0), а це несумісно з високою ефективністю емітера, як показує ур-ня (1114), якщо в емітер недосяжна ще значно вища концентрація дірок. Останнє обмежена двома вимогами.
Наведений аналіз показує, що зі збільшенням струму ефективність емітера падає.
Крім цього, потрібно враховувати також і зміна ефективності емітера з ростом рівня інжекції.
При великих токах бази BN зменшується через зменшення ефективності емітера і часу життя неосновних носіїв в базі.
Верхня межа п (0) визначається вимогами до ефективності емітера.
Отриманий вираз для концентрації не можна підставляти безпосередньо в формулу для ефективності емітера (577), так як сама величина Z є функцією струму емітера.
Так як електронну складову 1еп прагнуть зробити по можливості малої, ефективність емітера у транзистора виявляється близькою до одиниці.
З (444) видно, що підвищення рівня інжекції призводить до погіршення ефективності емітера, що природно, оскільки при цьому збільшується концентрація дірок в базі і, отже, збільшується щільність дірок, інжектіруемих з бази в емітер.
В ур-нях (1145) - (1148) символи у і а позначають величини ефективності емітера і коефіцієнта множення колектора відповідно.
Так як електронну складову /еп прагнуть зробити по можливості малої, ефективність емітера у транзистора виявляється близькою до одиниці. Діркова складова струму емітера визначається переходом дірок з емітера в базу. Інжектовані в базу дірки під дією дифузії, яка прагне вирівняти їх концентрацію по всьому об'єму бази, переміщаються в напрямку колектора. Так як електричне поле в базі транзистора, що створюється джерелами живлення, відносно невелике, можна вважати, що переміщення дірок від емітера до колектора через тонку базу відбувається виключно за рахунок дифузії. При безперервної інжекції (1Е const) в базі встановлюється відповідний розподіл концентрації дірок, що і зумовлює їх перенесення через базу.
Залежність потужності, що розсіюється р-п-пе-переходи, від прикладеної напруги.
Для характеристики p - n - переходу часто використовують величину, звану ефективністю емітера, або коефіцієнтом ІНЖЕК-ції.
Коефіцієнт посилення по току В може зростати при зниженні температури за рахунок підвищення ефективності емітера і зменшення втрат на рекомбінацію в обсязі.
Перші два припущення означають, що падіння напруги в транзисторі локалізується на р-я-переходах, а ефективність емітера не залежить від його струму. З останнього припущення випливає, що розподіл концентрації носіїв в базі насиченого транзистора є сумою розподілів концентрацій носіїв в базі для нормального і інверсного активних режимів включення транзистора.
З метою зниження опору виходить р-шару, що дуже важливо, наприклад, для підвищення ефективності емітера в індій додають до 1% галію. Галій має коефіцієнт сегрегації 0 1 і затримується при рекристалізації германію в 100 разів більше, ніж індій. Якщо переходи робляться на германии р-типу, необхідно застосовувати в якості вплавлятися металу елементи V групи періодичної таблиці, або інші, що володіють в германии донорними властивостями. З елементів V групи для цих цілей найбільше підходить сурма. Однак сурма характеризується високою пружністю пара і при температурі плавлення швидко випаровується. Сурма зі свинцем дає евтектичну діаграму станів. При цьому евтектика характеризується складом з 12% сурми і 88% свинцю. Застосування великої кількості сурми приводить при затвердінні до появи не тільки твердого розчину свинцю з малою кількістю сурми, а й значної кількості розчину сурми з малою кількістю свинцю. Останній розчин поводиться так само, як сурма.
Одновимірна модель транзистора. При дуже малих токах емітера рекомбінація електронів і дірок в області просторового заряду емітерного переходу велика і ефективність емітера низька. При збільшенні струму емітера струм рекомбінації в збідненим шарі емітера змінюється досить слабо, ефективність емітера збільшується.
Конфігурації переходів потужних сплавних транзисторів. До деякої міри це явище можна усунути, застосовуючи матеріал бази з великою дифузійної довжиною і підвищуючи ефективність емітера. Але виготовлення таких транзисторів обмежена тим, що при технології вплавлено-ня ускладнюється виконання досить великої кількості переходів у вигляді вузьких смуг.
У підсумку для перемикання приладу при даному рівні струму потрібно більший струм зміщення, тому що зменшуються ефективності емітерів і коефіцієнти переносу.
Біполярний тран -зістори з інжекційним пі танием. | Структура осередку тригера 276. Для збільшення ефективності інжектора необхідно зменшувати концентрацію основних носіїв в області п, що призводить до зменшення ефективності емітера П - рг - Це протиріччя частково дозволяється введенням п - шару. У транзисторі Т2 може бути кілька колекторних областей п% в якості яких використовуються і бар'єри Шотткі.
Еквівалентна схема ключа. Повна ємність емітера представлена у вигляді двох складових: зарядної і дифузійної, так як вплив їх так ефективність емітера в перехідному режимі різному.
Член, що відображає об'ємну рекомбінацію, має ту ж залежність від струму емітера, що і член, що характеризує ефективність емітера, лише в тому випадку, коли в обсязі бази переважну роль відіграє бімолекулярного рекомбінація.
Ефективність емітера зі зменшенням відносини прагне до одиниці, залишаючись весь час менше неї.
Ефективність емітера показує, як велика частка вводяться в базу неосновних носіїв в загальному струмі емітера. Для збільшення у необхідно, щоб практично весь струм емітера складався з дірок. Для цього, зокрема, випливає питомий опір емітера зробити багато меншим, ніж питомий опір бази.
Ефективність емітера оцінюється коефіцієнтом ІНЖЕК-ції уі.
Транзистор, включений із загальною базою (а, загальним емітером (б і загальним колектором (а. Ефективність емітера характеризується коефіцієнтом ін-жекціі у /е 7 //е, який повинен бути близький до одиниці. Розподіл збідненого[IMAGE ]Розподіл струму Еміт -шар при рп. тера. Ефективність емітера v підвищують шляхом більш сильного легування емітера в порівнянні з базою. Коли концентрація дірок в емітер багато більше концентрації вільних електронів в базі, ток емітера в основному складається з дірок і ефективність емітера наближається до одиниці.
Покращують ефективність емітера, що також знижує електричний струм в базі.
Механізм екситонного випромінювання. По-друге, ефективність емітера залежить від дифузійної довжини дірок в базі, а остання збільшується з пониженням температури і забезпечує високий рівень інжекції дірок в базову область.
Умовні графічні позначення транзисторів і тиристорів. Чим оцінюється ефективність емітера.
Зменшення коефіцієнта ефективності емітера мало позначається навіть при щільності струму 10000 а /см2 у транзисторів з дифузійної базою, так як при даних щільності струму зазвичай концентрація неосновних носіїв, інжектованих в базу, виявляється ще на порядок нижче концентрації домішки в сильнолегированной дифузійної базі. Вимірювання коефіцієнта посилення по току а0 у транзистора типу ГТ313 на токах 100 - 200 ма підтверджують це припущення.
Потім зменшення ефективності емітера і тр повинно припинити збільшення Dp, і слід очікувати, що р0 почне падати.
Який вплив на ефективність емітера і коефіцієнт переносу надає збільшення питомої провідності області бази в двох випадках: а) при пропорційному зміні питомої провідності емітерний області; б) при незмінній питомій провідності емітерний області.
Коефіцієнт інжекції (ефективність емітера) характеризується здатністю емітера инжектировать в область бази неосновні носії. Для транзистора п-р - n - типу цей коефіцієнт визначається відношенням електронної складової до повного току емітера.
Перший член характеризує ефективність емітера, другий - об'ємну і третій - поверхневу рекомбінації.
Заходи щодо підвищення ефективності емітера і коефіцієнта переносу дозволяють досягти того, що в напівпровідниковому тріоді струм колектора мало відрізняється від струму емітера, а струм бази невеликий.
З метою підвищення ефективності емітера після електрохімічного осадження металу застосовують неглибоке його вплавлення, що наближає перехід по ін'ектірую-щим властивостями до сплавного.
Зауважимо, що як ефективність емітера у, так і коефіцієнт переносу Р є внутрішніми параметрами тріода.
Необхідно відзначити, що ефективність емітера - у і коефіцієнт переносу р є внутрішніми параметрами транзистора.
Звідси видно, що ефективність емітера тим більше, чим більше провідність емітера в порівнянні з провідністю бази і чим менше ширина бази в порівнянні з дифузійної довжиною електронів.
Хімічний склад індій різних марок. Так, для збільшення ефективності емітера галій додають в електродний емітерний сплав. Крім того, його додають, в багато електродні сплави для омических контактів.
Більш суттєвим є зменшення ефективності емітера внаслідок швидкого зростання електричного струму.
Її вплив еквівалентно зниженню ефективності емітера 5 що входить в (2 - 84), оскільки через цю ємність відгалужується частина змінної складової вхідного струму підсилюється сигналу.
Слід зазначити, що як ефективність емітера у так і коефіцієнт перенесення р є внутрішніми параметрами транзистора.
Вхідні (а і вихідні (б статичні характеристики одноперехідного транзистора. При цьому передбачалося, що ефективність емітера близька до одиниці і коефіцієнт переносу носіїв заряду по базі теж близький до одиниці в зв'язку з малим часом дрейфу носіїв в базі в порівнянні з часом їх життя. .
Так як в реальних транзисторах ефективність емітера близька до одиниці і рекомбінація в базі також мала, а отже, малий струм рекомбінації (електричний струм в р-п - р транзисторі, що розглядається тут), то щільність електронного струму можна вважати рівною нулю. Ці умови призводять до таких же рівнянням для електричного поля, які були отримані в гл.
Цю величину прийнято також називати ефективністю емітера.
Отримане в § 5.6 вираз для ефективності емітера бездрейфовий тріода (571) вказує на слабку її залежність від частоти.
для визначення впливу високого рівня інжекції на ефективність емітера слід спочатку визначити концентрацію основних носіїв в області бази.
З рівняння видно, що для збереження ефективності емітера, близькою до одиниці, п повинен бути набагато меншим РРЕ. Вимога високого значення поля і великого падіння напруги в області бази означає вимога високої величини п (0), а це несумісно з високою ефективністю емітера, як показує ур-ня (1114), якщо в емітер недосяжна ще значно вища концентрація дірок. Останнє обмежена двома вимогами.
Наведений аналіз показує, що зі збільшенням струму ефективність емітера падає.
Крім цього, потрібно враховувати також і зміна ефективності емітера з ростом рівня інжекції.
При великих токах бази BN зменшується через зменшення ефективності емітера і часу життя неосновних носіїв в базі.
Верхня межа п (0) визначається вимогами до ефективності емітера.
Отриманий вираз для концентрації не можна підставляти безпосередньо в формулу для ефективності емітера (577), так як сама величина Z є функцією струму емітера.
Так як електронну складову 1еп прагнуть зробити по можливості малої, ефективність емітера у транзистора виявляється близькою до одиниці.
З (444) видно, що підвищення рівня інжекції призводить до погіршення ефективності емітера, що природно, оскільки при цьому збільшується концентрація дірок в базі і, отже, збільшується щільність дірок, інжектіруемих з бази в емітер.
В ур-нях (1145) - (1148) символи у і а позначають величини ефективності емітера і коефіцієнта множення колектора відповідно.
Так як електронну складову /еп прагнуть зробити по можливості малої, ефективність емітера у транзистора виявляється близькою до одиниці. Діркова складова струму емітера визначається переходом дірок з емітера в базу. Інжектовані в базу дірки під дією дифузії, яка прагне вирівняти їх концентрацію по всьому об'єму бази, переміщаються в напрямку колектора. Так як електричне поле в базі транзистора, що створюється джерелами живлення, відносно невелике, можна вважати, що переміщення дірок від емітера до колектора через тонку базу відбувається виключно за рахунок дифузії. При безперервної інжекції (1Е const) в базі встановлюється відповідний розподіл концентрації дірок, що і зумовлює їх перенесення через базу.
Залежність потужності, що розсіюється р-п-пе-переходи, від прикладеної напруги.
Для характеристики p - n - переходу часто використовують величину, звану ефективністю емітера, або коефіцієнтом ІНЖЕК-ції.
Коефіцієнт посилення по току В може зростати при зниженні температури за рахунок підвищення ефективності емітера і зменшення втрат на рекомбінацію в обсязі.
Перші два припущення означають, що падіння напруги в транзисторі локалізується на р-я-переходах, а ефективність емітера не залежить від його струму. З останнього припущення випливає, що розподіл концентрації носіїв в базі насиченого транзистора є сумою розподілів концентрацій носіїв в базі для нормального і інверсного активних режимів включення транзистора.
З метою зниження опору виходить р-шару, що дуже важливо, наприклад, для підвищення ефективності емітера в індій додають до 1% галію. Галій має коефіцієнт сегрегації 0 1 і затримується при рекристалізації германію в 100 разів більше, ніж індій. Якщо переходи робляться на германии р-типу, необхідно застосовувати в якості вплавлятися металу елементи V групи періодичної таблиці, або інші, що володіють в германии донорними властивостями. З елементів V групи для цих цілей найбільше підходить сурма. Однак сурма характеризується високою пружністю пара і при температурі плавлення швидко випаровується. Сурма зі свинцем дає евтектичну діаграму станів. При цьому евтектика характеризується складом з 12% сурми і 88% свинцю. Застосування великої кількості сурми приводить при затвердінні до появи не тільки твердого розчину свинцю з малою кількістю сурми, а й значної кількості розчину сурми з малою кількістю свинцю. Останній розчин поводиться так само, як сурма.
Одновимірна модель транзистора. При дуже малих токах емітера рекомбінація електронів і дірок в області просторового заряду емітерного переходу велика і ефективність емітера низька. При збільшенні струму емітера струм рекомбінації в збідненим шарі емітера змінюється досить слабо, ефективність емітера збільшується.
Конфігурації переходів потужних сплавних транзисторів. До деякої міри це явище можна усунути, застосовуючи матеріал бази з великою дифузійної довжиною і підвищуючи ефективність емітера. Але виготовлення таких транзисторів обмежена тим, що при технології вплавлено-ня ускладнюється виконання досить великої кількості переходів у вигляді вузьких смуг.
У підсумку для перемикання приладу при даному рівні струму потрібно більший струм зміщення, тому що зменшуються ефективності емітерів і коефіцієнти переносу.
Біполярний тран -зістори з інжекційним пі танием. | Структура осередку тригера 276. Для збільшення ефективності інжектора необхідно зменшувати концентрацію основних носіїв в області п, що призводить до зменшення ефективності емітера П - рг - Це протиріччя частково дозволяється введенням п - шару. У транзисторі Т2 може бути кілька колекторних областей п% в якості яких використовуються і бар'єри Шотткі.
Еквівалентна схема ключа. Повна ємність емітера представлена у вигляді двох складових: зарядної і дифузійної, так як вплив їх так ефективність емітера в перехідному режимі різному.
Член, що відображає об'ємну рекомбінацію, має ту ж залежність від струму емітера, що і член, що характеризує ефективність емітера, лише в тому випадку, коли в обсязі бази переважну роль відіграє бімолекулярного рекомбінація.