Здесь можно найти учебные материалы, которые помогут вам в написании курсовых работ, дипломов, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

 

Повышение оригинальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение оригинальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения оригинальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, РУКОНТЕКСТ, etxt.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии так, что на внешний вид, файл с повышенной оригинальностью не отличается от исходного.

Результат поиска


Наименование:


Реферат Физико-топологическая модель как модель расчета электрических параметров. Расчет распределения концентрации акцепторной и донорной примеси, скорости диффузии, расчет остальных параметров биполярного транзистора. Определение напряжения лавинного пробоя.

Информация:

Тип работы: Реферат. Предмет: Схемотехника. Добавлен: 12.06.2009. Год: 2009. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
КАФЕДРА РЭС
РЕФЕРАТ
НА ТЕМУ:
ФИЗИКО-ТОПОЛОГИЧЕСК Я МОДЕЛЬ ИНТЕГРАЛЬНОГО БИПОЛЯРНОГО п-р-п-ТРАНЗИСТОРА
МИНСК, 2009
Физико-топологичес ая модель -- модель расчета электрических параметров, исходными параметрами которой являются электрофизические характеристики полупроводниковой структуры и топологические размеры транзистора (см. рис.1). Электрофизические характеристики: концентрация собственных носителей заряда, ширина запрещенной зоны и диэлектрическая проницаемость полупроводника, времена жизни, тепловые скорости, концентрации и сечения ловушек захвата, подвижности, коэффициенты диффузии и концентрации примесных электронов и дырок. Многие из этих параметров зависят от профиля легирования (распределения концентрации легирующих примесей вглубь) транзисторной структуры.
Топологические размеры: длина эмиттера Lэ; ширина эмиттера Zэ; расстояния от базового контакта до края базы dбб.
Параметры профиля легирования (см. рис. 1,в): концентрация донорной примеси в эпитаксиальном коллекторном слое Nдк, глубины залегания р-п-переходов коллектор-база хк и эмиттер-база хэ, концентрации акцепторной примеси на поверхности базы Nan и донорной примеси на поверхности эмиттера Nдn, толщина эпитаксиальной пленки WЭП.
Распределение концентрации акцепторной примеси при формировании базы путем двухстадийной диффузии находится из выражения
(1)
где t1a и t2a -- время "загонки" и "разгонки" акцепторной примеси;
D1a и D2a -- коэффициенты диффузии акцепторной примеси при "загонке" и "разгонке".
Рис. 1. Разрез структуры и топология БТ: а - структура БТ; б - эскиз топологии БТ;в - параметры профиля легирования БТ
Распределение концентрации донорной примеси при формировании эмиттера путем одностадийной диффузии рассчитывается по формуле
(2)
где Dд и tд -- коэффициент и время диффузии донорной примеси.
Коэффициент диффузии определяется выражением
D = Doexp(?E/KT), (3)
где Do -- постоянная коэффициента диффузии примеси;
?E -- энергия активации примеси;
К -- постоянная Больцмана;
Т -- абсолютная температура диффузии примеси.
Согласно (1) и (2) для расчета концентрации на любой глубине х транзисторной структуры необходимо знать значения времени диффузии t2a и tд (t1a задается), которые определяются при решении уравнений
Na ( xк, t ) = Nдк, (4)
Nд ( xэ, t ) = N.( xэ, t2а ). (5)
Уравнения (4) и (5) являются условиями образования p-n-перехода. При решении этих уравнений относительно t2a и tд величины Naп, Nдn, Nдк, хэ, хк являются исходными параметрами модели и задаются разработчиком.
Интегральные БТ работают при малых токах коллектора Iк (1... 1000 мкА).
При таких токах коллектора статический коэффициент передачи тока в схеме с общим эмиттером может быть рассчитан по формуле
(6)
где Iби -- составляющая тока базы, обусловленная инжекцией дырок из базы в эмиттер;
Iбп и Iб р-п -- составляющие тока базы, обусловленные рекомбинацией на поверхности пассивной базы и в области пространственного заряда (ОПЗ) р-п-перехода база-эмиттер.
Для БТ, включенного по схеме с общим эмиттером (ОЭ), соблюдается следующее соотношение между токами эмиттера Iэ, коллектора Iк и базы Iб:
(7)
Для типичных значений Вст > 20 можно с погрешностью менее пяти процентов записать Iз  = Iк.
Ток Iэ обусловлен движением электронов, инжектированных из эмиттера в базу от эмиттерного к коллекторному p-n-переходу. Движение электронов по базе обусловлено двумя механизмами: диффузией и дрейфом. Диффузия электронов происходит из-за возникновения градиента электронов в результате увеличения их концентрации у эмиттерного края базы вследствие инжекции. Дрейф (движение под действием электрического поля) электронов по базе обусловлен наличием в ней ускоряющего поля, образующегося в неравномерно легированной (диффузионной базе) в результате диффузии дырок от эмиттерного к коллекторному краю базы. Возникает это поле в части базы, расположенной под эмиттером. На основании изложенного ток эмиттера может быть рассчитан по формуле
, (8)
где q -- заряд электрона;
мп(х) -- подвижность электронов в базе;
Е(х) -- напряженность поля в базе;
п(х) -- концентрация электронов в базе;
Dn(x) -- коэффициент диффузии электронов в базе;
dn(x)/dx -- градиент электронов в базе.
Концентрация инжектированных электронов описывается выражением
(9)
где про(х) -- равновесная концентрация (при Uэб = 0) электронов в точке (см. рис.  ,в), которая определяется соотношением
(10)
где ni, - концентрация собственных носителей зарядов в кремнии.
Согласно (9) и (10) при уменьшении концентрации |Na(xэ")-Nд(xэ")| увеличивается концентрация инжектированных электронов в базу. Из чего следует, что инжекция электронов в данной части эмиттера будет больше, чем в базовой. Кроме того, в базе под эмиттером имеет место ускоряющее попе. Следовательно, наибольший ток эмиттера протекает через дно эмиттерной области и часть базы, расположенной под ней. Поэтому базу под эмиттером называют "активной", а окружающую эмиттер - "пассивной".
Подвижность мп(х) и коэффициент диффузии Dn(x) растут с уменьшением концентрации легирующей примеси в базе (благодаря уменьшению столкновений с ионами легирующей примеси).
Напряженность поля Е(х) равна
(11)
где цТ = k•T/q -- температурный потенциал,
W'б = х'к- хэ" -- толщина квазинейтральной базы (см. рис.1,в).
Из выражения (11) следует, что Е(х) увеличивается при уменьшении концентрации Nк и координаты х'к.
Границы областей пространственного заряда (ОПЗ) р-п-переходов, определяющие толщину квазинейтральной базы, рассчитываются следующим образом.
Переход база-эмиттер можно считать плавным и ширина его ОПЗ равна
(12)
где б(xэ)=dn(xэ)/dx -- градиент распределения концентрации легирующих примесей в ОПЗ, снижающийся при их уменьшении;
еео -- диэлектрическая проницаемость кремния;
фкз -- потенциальный барьер p-n-перехода база-эмиттер.
Потенциальный барьер p-n-перехода база-эмиттер рассчитывается по формуле
(13)
Ширина ОПЗ p-n-перехода коллектор-база
(14)
где -- характеристическая длина в распределении акцепторов в базе;
фкк и Uкб -- потенциальный барьер и напряжение на р-п-переходе коллектор-база.
Потенциальный барьер p-n-перехода коллектор-база находится из выражения
(15)
Из соотношений (12)...(15) следует, что ширина p-n-переходов база-эмиттер и коллектор-база увеличивается при уменьшении концентрации легирующих примесей в ни и т.д.................


Смотреть работу подробнее



Скачать работу


Скачать работу с онлайн повышением оригинальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.