Страница: 5/10
По графику зависимости подвижности электронов от их концентрации [1] находят подвижность электронов. В нашем случае mn = 1200 см2/(В·с).
2. Определяют характеристическую длину распределения акцепторов Lа и доноров Lд:
|
|
( 4.1) |
где хjк – глубина коллекторного перехода. В нашем случае La = 0,374 мкм; Lд = 0,0748 мкм.
3. Для расчета ширины ОПЗ (области пространственного заряда) на коллекторном и эмиттерном переходах предварительно вычисляют контактную разность потенциалов на коллекторном переходе:
|
|
( 4.2 ) |
где fт – тепловой потенциал, равный 0,0258 В при Т=300 К.; ni – концентрация собственных носителей заряда в кремнии (ni » 1010 см-3). В нашем случае fк = 0,6771 В.
Контактная разность потенциалов на эмиттерном переходе fэ рассчитывается аналогично fк. В нашем случае fэ = 0,1809 В.
4. Рассчитывают ширину ОПЗ, распространяющуюся в сторону базы (Dхкб) и в сторону коллектора (Dхкк) при максимальном смещении коллекторного перехода Uкб :
|
|
( 4.3 ) |
|
|
( 4.4 ) |
где 
, e0, eн – соответственно диэлектрическая постоянная и относительная диэлектрическая проницаемость полупроводниковой подложки.
В нашем случае Dхкб = 0,387 мкм, Dхкк = 0,6656 мкм.
5. Выбираем ширину технологической базы равной 1 мкм.
6. Определяем концентрацию акцепторов на эмиттерном переходе:
|
Na(xjэ) = Nдкexp(Wб0/La) |
( 4.5 ) |
В нашем случае Na(xjэ) = 1,338·1017 см-3.
7. В результате высокой степени легирования эмиттера область объемного заряда на эмиттерном переходе в основном будет сосредоточена в базе. Приближенно можно считать, что Dхэб » Dхэ, где
|
|
( 4.6 ) |
В нашем случае Dхэ = 0,08858 мкм.
8. Расчитываем ширину активной базы:
|
Wба = Wб0 - Dхэ - Dхкб |
( 4.7 ) |
В нашем случае Wба = 0,4944 мкм.
Дальнейший расчет транзистора включает вычисление площади эмиттерного перехода,
9. Расчет минимальной площади эмиттерного перехода осуществляется на основе критической плотности тока через эмиттерный переход.
|
|
( 4.8 ) |
где 
=const для Si (107 cм/с)
В нашем случае jкр = 2811 А/см2.
|
|
( 4.9 ) |
В нашем случае Sе = 160,1 мкм2.
10. Определим емкость коллекторного перехода на основе граничной частоты транзистора.
Из заданной частоты ft, найдем емкость коллекторного перехода Ск
|
|
( 4.10 ) |
В нашем случае Ск = 0,5 пФ
11. Найдем площадь коллекторного перехода как сумму площадей его донной и боковой частей. Причем донная часть площади составляет приблизительно 80% от общей его площади.
Рассчитаем площадь донной части коллекторного перехода:
|
|
( 4.11 ) |
где Vk=Vkp
В нашем случае Sб дон = 2734 мкм2.
Исходя из полученного значения площади найдем площадь боковой части
коллекторного перехода:
|
|
( 4.12 ) |
Реферат опубликован: 2/08/2009