微电子器件（3-7）.ppt

3.7 双极晶体管的功率特性,1、对基区输运系数的影响,3.7.1 大注入效应,缓变基区小注入时，,均匀基区小注入时，,发生大注入时，,2、对注入效率的影响,3、对电流放大系数的影响,3.7.2 基区扩展效应,当越过基区的载流子以一定的浓度和一定的速度进入集电结势垒区时，载流子电荷会对势垒区中的电荷及电场分布产生影响，其重要后果之一，就是当集电结电压不变，集电极电流增加时，中性基区会变宽，从而导致基区渡越时间变长。这个现象称为 基区扩展效应，或 克尔克（Kirk）效应。,基极电流通过基极电阻时产生的压降，会使晶体管发射结上不同区域的偏压不相等。由于发射极电流与发射结偏压之间有指数关系，所以发射结偏压只要略有差异，发射极电流就会有很大的变化。当晶体管的电流很大时，基极电阻产生的压降也就很大，这会使得发射极电流在发射结上的分布极不均匀。实际上发射极电流的分布是离基极接触处越近电流越大，离开基极接触处较远的地方电流很快下降到很小的值。这个现象称为 发射结电流集边效应，又称为 基极电阻自偏压效应。,3.7.3 发射结电流集边效应,3.7.4 晶体管的热学性质,3.7.5 二次击穿和安全工作区,1、电流集中型二次击穿 当晶体管的VCE 逐渐增大到某一数值时，集电极电流急剧上升，出现通常的雪崩击穿，这个首次出现的击穿称为一次击穿，这是非破坏性的。当VCE 再稍有增大，使 IC 增大到某一临界值时，晶体管上的压降突然降低，电流仍继续增大，这个现象称为二次击穿。在二次击穿过程中，从高电压低电流区急速地过渡到低电压大电流区，出现负阻现象，同时晶体管发生不可恢复的损坏。,由于发射结的掺杂不均匀及晶格缺陷等原因，晶体管内电流的初始分布不可能是完全均匀的。又由于电流具有正温度系数，这种初始的不均匀在一定的条件下可能产生恶性循环，使电流和温度分布的不均匀越来越严重，最后导致电流和温度集中在一个极小的区域内。解决电流集中效应的方法是采用多个发射极镇流电阻。,2、安全工作区,