晶體參考資料教材

1、前言Page前言晶體類零件是 MONITOR整機上的核心零件，由于大多數(shù)硅材 料制成的半導(dǎo)體器件，而硅以晶體結(jié)構(gòu)存在故由硅制成的二極管，三 極管等元器件被歸入晶體類零件。目前晶體類零件包括：二極管（93A），三極管（57A），集成電路（56A），晶體振蕩器（93A22-* ）晶體類零件大多為主動元件， 即對施加的電壓或電流具有非線性 的控制作用，是完成 MONITOR線路設(shè)計的核心零件。第一章：晶體二極管Page定義：具有單向?qū)щ娦缘膬啥嗽?。?符號及主要參數(shù)：1、符號：普通二極管：一穩(wěn)壓二極管珂 肖特基二極管：場2、主要參數(shù)：VF-正向電壓；IR-反向漏電流；VZ-穩(wěn)定電壓三.二極管分類1

2、.按制造工藝可分為：A.SILICONE COATED RECTIFIERS普通塑封二極管B.GLASS PASSIVATED PELLET RECTIFIERS (GPP) 玻璃鈍化二極管C.SINTERED GLASS RECTIFIERSD.IMPLOSION RECTIFIERS 玻璃封裝二極管2.按作用可分為：A.整流二極管93A50/52-*，在線路中起整流作用。B.開關(guān)二極管93A60/64/1020-*，起單向開關(guān)作用C.穩(wěn)壓一極管93A39-*小電流下利用反向雪崩擊穿效應(yīng)產(chǎn)生穩(wěn)壓作用。D.發(fā)光 極管81A-*利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)起發(fā)光指示作用。第一章：晶體二極管Page1.

3、IF：正向電流，一般定義為該二極管可連續(xù)承受的額定正向電流， 不作為可直接測試值。2. VF:正向壓降，一般是指在規(guī)定正向電流IF下量取的正向電壓，VF 通常與材料有關(guān)，通常PN結(jié)兩邊（P區(qū)和N區(qū)）摻雜濃度比越大，VF 也越大，而肖特基類型的二極管由于勢壘區(qū)的勢壘高度較小通常VF較 小。3. IR :反向漏電流，一般是指在規(guī)定的反向電壓 VR下流過二極管的反向電流。IR通常與制造工藝有關(guān)，理想的二極管其漏電流是由于 PN結(jié) 的少子漂移所引起，其值與溫度關(guān)系較大。通常溫度每上升10 C IR增加一倍。而實際IR的組成除少子漂移外還與PN結(jié)形成及二極管組裝 工藝中雜質(zhì)的引入有較大關(guān)系。第一章：晶體

4、二極管PageVR :反向耐壓，通常是指在規(guī)定的反向漏電流 IR下二極管所承受 的反向耐電壓，與IR類似，VR與制造工藝及材料有關(guān)，一般肖特基二極 管的反向耐壓大多<500V，同樣在二極管的生產(chǎn)工藝中引入的雜質(zhì)也會引 起VR下降。4. VZ :穩(wěn)定電壓，在額定的穩(wěn)定電流IZ下，二極管兩端近似穩(wěn)定的反 向電壓。利用二極管反向擊穿后，兩端電壓近似維持不變的原理可以制 成穩(wěn)壓二極管，按其穩(wěn)壓值的不同可分為兩類：(1) 、擊穿，通常VZ 6V，具有負(fù)溫度系數(shù)。(2) 、雪崩擊穿，通常VZ > 6V，具有正溫度系數(shù)。5. TRR:反向恢復(fù)時間理想的二極管當(dāng)其兩端電壓極性由正向瞬間變?yōu)榉聪驎r應(yīng)

5、在瞬間表現(xiàn) 為反向截止特性，但實際情況并非如此。如下圖：1(A)IIII0.5ALTrr fI!IIIII=>!r0.25At(ns)第一章：晶體二極管Page造成此現(xiàn)象的原因是空間勢壘區(qū)的電容效應(yīng)所致。測試方法如上圖所 示，在二極管兩端施加A波形電流，量取二極管兩端的電流波形如圖B，則從IR=O點到IR=0.25A點所需要的時間即定義為反向恢復(fù)時間, 目前也有其他的測試條件及測試判據(jù)但與上述方法僅數(shù)值上差異，基 本方法一致。四. 二極管的構(gòu)造及原材料目前主要有以下四種構(gòu)造：1. SILICONE COATED RECTIFIERS2. GLASS PASSIVATED OELLET R

6、ECTIFIERS3. SINTERED GLASS RECTIFIERS4. IMPLOSION RECTIFIERS其制造材料主要為：1. DICE-硅制成的PN結(jié)芯片2. 引腳-銅質(zhì)引線3. 封裝材料-樹脂/玻璃4. 內(nèi)部SILICON （硅膠）及MOLY等引線材料。五. 制造流程及品管重點第一章：晶體二極管Page流程：品管重點：單晶硅硅的純度會影響各項電氣參數(shù)的 致性?；瑩诫s直接形成各項電氣參數(shù)，其制程控制對二極管品質(zhì)影響極大。切割影響芯片的機械性能。組裝焊接影響可靠性，焊接不良會造成外力作用下電參數(shù)變化酸洗清洗不干凈或引入雜質(zhì)易引起IR偏大。第一章：晶體二極管Page上膠作用在于

7、密封PN結(jié)芯片防止潮氣侵入及內(nèi)部雜質(zhì)的移動引起IR增大同時也可增*強機械強度封裝以樹脂包封材料固定二極管本體。測試區(qū)分出正確極性。印字標(biāo)示正確的型號及極性*包裝出貨第一章：晶體二極管Page六. 常見之信賴性實驗A .高溫下反向峰值電流條件：T=Tambmax （正常工作的最高溫度）Vrm=Vrrm （反向峰值電壓）測試：漏電流Irm2B. 正向浪涌電流條件：以Ifsm正弦半波50HZ沖擊一次。測試：Vfm,lrm1C. 引腳拉力及彎曲實驗D. 熱沖擊試驗條件：0C-100C間循環(huán)10次測試：Vfm,lrm1E. 耐濕性條件：85+/-3C, 85+/-5%持續(xù) 500H測試：Vfm,lrm1

8、F. 電耐久性（高溫反偏）條件：高溫反偏（塑封-100+/-5C,玻封-150+/-5C, Vrm=Vrrm+/-5%測試：Vfm,lrm1G. 標(biāo)志耐久性條件：GB4937/4.2方法2第一章：晶體二極管Page測試：GB4937/4.2H. 其他項目1. 易燃性：GB4937/4.12. 耐焊接熱：260+/-5C 10S3. 溫度循環(huán)：-40+/-5C = Tstgmax 10 次4. 蒸汽加壓：121C 202Kpa 10H5. 高溫儲存：Tstgmax 1000H15均測試Vfm,lrm1試驗前后變化率作為判據(jù)。二.定義:符耳具有電流(壓)控制功能的三端元件NPN型三極管PNP型三極

9、管電參數(shù)通常雙極性三極管具有：Vceo,Vcbo,Vebo,lceo,lcbo,lebo,Hfe1(2),Vbe(o n),Vce1(2),Cob,Ft etc.場效應(yīng)管(FET)具有：Vdss,vgs(th),Rds(on),Gfs,lgss,ldss,Ciss,Coss,Crss,Vgss,Vds(on) etc.上述V*通常為耐壓或飽和壓降。I*通常為漏電流。C*為等效電容。Hfe為放大倍數(shù)。Cob為結(jié)電容Ft工作頻率帶寬。Rds(on)為導(dǎo)通阻抗G 為導(dǎo)通跨導(dǎo)。具體定義可參考相關(guān)資料。四. 主要分類A .按結(jié)構(gòu)可分為：雙極型三極管，F(xiàn)ET場效應(yīng)管及達(dá)靈頓復(fù)合管等。.PNP型三極管雙極型

10、三極管 YNPN型三極管Page第二章：晶體三極管N-CHANEL FET場效應(yīng)管（FET） y匚 P-CHANEL FETB. 按MONITOR使用的用途又可分為：電源開關(guān)管，行管，開關(guān)管，視放管，行推動管等等。場效應(yīng)管（FET）是一種具有正向受控作用的半導(dǎo)體器件，有結(jié)型場效 應(yīng)管（JFET），絕緣柵型場效應(yīng)管（IGFET）兩種。N-CHANEL-N 溝道 FETJFET YP-CHANEL-P 溝道 FETMOSFET-金屬-氧化物-半導(dǎo)體FET IGFET Y MNSFET-金屬-氮化物-半導(dǎo)體FET增強型-N溝道增強型FET耗盡型-N溝道耗盡型FETIGFET V增強型-P溝道增強型F

11、ETP-CHANEL Y耗盡型-N溝道耗盡型FET五. 三極管制造流程三極管及集成電路中，各種元器件及其相互的連線都是按照統(tǒng)一的工藝流程 制造。該標(biāo)準(zhǔn)工藝流程是根據(jù) NPN型晶體三極管的制造過程進行編制的?；玖鞒倘缦?掩埋層N+擴散=外延生長=隔離P+擴散=基區(qū)P擴散 =發(fā)射區(qū)N+擴散=薄膜淀積。A . 掩埋層N+擴散：P型基片(襯底)形成N+掩埋層P型LN+區(qū)硅片P型硅片Sio2P型硅片襯底二氧化表面形成一層具有一定厚度的 SI02-光刻形成掩埋層窗口二進行N+擴散在擴散窗口的區(qū)域形成 N+掩埋 層。(擴散溫度越高及時間越長掩埋層的厚度越厚)B. 外延生長在溫度1000C-2000C的反應(yīng)

12、爐內(nèi)進行，其作用為在 P型襯底上生成 一層N型雜質(zhì)半導(dǎo)體，作為NPN型三極管的集電區(qū)。外延層的厚度 和摻雜濃度決定了三極管的反向擊穿電壓 V(br)ceo的大小。一般的, 摻雜濃度越低，外延生長層越厚，V(br)ceo越大。P型L>N+區(qū)L-硅片C. 形成隔離區(qū)1. P+擴散隔離：通過氧化，光刻和 P+擴散將外延生長層劃分成一個 個彼此電絕緣的隔離區(qū)，通常各種元件就制造在各自的隔離區(qū)內(nèi)，隔 離區(qū)也可稱為隔離島。電絕緣的實現(xiàn)：在電路中襯底接在最負(fù)的電位 上，因此各N型隔離島與P型襯底間形成的PN結(jié)反偏。但由于PN 結(jié)在反偏時的結(jié)電容效應(yīng)及漏電流使這種工藝無法用在高頻應(yīng)用領(lǐng)域 內(nèi)。2. 介質(zhì)

13、隔離：即利用SI02作為隔離島周圍的絕緣層。主要工藝過程為：N型硅片=外延生長生成N+掩埋層覆蓋在硅片上=利用化學(xué)腐蝕形成凹槽二氧化生成SIO2膜覆蓋在硅片上=外延生長形成多晶硅覆蓋層=研磨，將N型硅片的背面進行 研磨一直磨到多晶硅為止，至此即形成一個個由二氧化硅形成 的隔離島。研磨掉該技術(shù)比較完善，但工藝復(fù)雜，成品率低，一般在高性能集成 電路中采用。C.基區(qū)P擴散其主要過程為在每個隔離島內(nèi)通過氧化，光刻和 P擴散形成NPN 型三極管的基區(qū)，通?；鶇^(qū)深度為 13umD. 發(fā)射區(qū)擴散主要過程為在基區(qū)內(nèi)通過氧化，光刻和 N+擴散形成NPN型三極管 的發(fā)射區(qū)。發(fā)射區(qū)深度為0.252.5um,發(fā)射區(qū)N

14、+擴散的同時形成 集電極的引線區(qū)。p型襯底E. 薄膜淀積主要作用為完成晶體三極管各引線和元器件之間的連線，在這個工藝 過程中，先通過氧化和光刻開出各引線窗口，然后在整個片子表面 淀積一層鋁（部分高性能的IC如INTEL的CPU已采用銅作為導(dǎo)體） 再按連線圖需要，將不需要的部分去掉，然后置于真空中加熱，使 鋁與硅之間形成良好的電接觸。六. 其他集成元件的制造工藝A .晶體二極管通常集成電路中的晶體二極管都是由 NPN型晶體三極管連接而成。 方法可有兩種：1。CB結(jié)二極管2。EB結(jié)二極管。方法1實際上 是將三極管EB極短接，而此種方法形成的三極管工作在正向電壓時，由P型正極，N型負(fù)極和P型襯底而形

15、成的寄生PNP型三極管 工作在放大區(qū)，這將嚴(yán)重影響二極管的性能，而利用發(fā)射結(jié)作成的 二極管中這個寄生三極管就不存在，因此，大多采用方法2制造二極管。若將其作為穩(wěn)壓管，相應(yīng)的穩(wěn)壓值 VZ為：68V，并具有 正溫度系數(shù)。晶體零件教材第二章：晶體三極管PageB.電阻集成電路中的電阻有擴散電阻和金屬電阻兩大類。1. 擴散電阻：即雜質(zhì)半導(dǎo)體的體電阻，其阻值決定于摻雜濃度，擴散 深度和擴散窗口的尺寸?？梢杂蓸?biāo)準(zhǔn)發(fā)射區(qū)N+擴散流程形成N+區(qū)電阻 也可以由標(biāo)準(zhǔn)基區(qū)P擴散形成P區(qū)電阻。一般、N+區(qū)電阻阻值很小 為幾十Q,而P區(qū)電阻阻值一般為100 Q -20K Q。2 .金屬膜電阻是利用標(biāo)準(zhǔn)薄膜淀積流程在二氧

16、化硅表面淀積一層金屬膜形成溫度系數(shù)較低的金屬膜電阻。IC中的電阻阻值由于受到芯片有限尺寸的限制，其阻值一般不超過10(K Q ,同時由于分布電容的影響限制了其工作頻率。C. 電容集成電路中的電容大都為 PN結(jié)反向偏置時的結(jié)電容，改變結(jié)面積及施加的反向偏置電壓可以控制其電容量。其中發(fā)射結(jié)電容可以提供 較大的容量，但其耐壓較低為 6V左右，集電結(jié)電容可以提供的容量 較小但耐壓可達(dá)50V左右。IC中也可以采用金屬-氧化物-半導(dǎo)體MOSI容即以SIO2為介質(zhì)，鋁 層和發(fā)射區(qū)N+擴散區(qū)作為上，下兩極板的平板電容器，其容量取決于擴 散窗口尺寸和SIO2厚度而與外加電壓無關(guān)。一. 定義：利用微電子技術(shù)將多種

17、電子元器件集成在一塊芯片上并 可完成特定功能的單元器件。二. 表示符號：根據(jù)具體的功能及器件封裝形式不同具有各種表示 符號，無固定表示方式(運放，數(shù)字電路常用表示符號見附錄)三. 電氣參數(shù)及單位：根據(jù)各型號應(yīng)用范圍及功能差異具有相應(yīng)的電氣參數(shù)，但一般都有極限工作電壓，工作溫度，額定消耗功率，消耗 電流等常用參數(shù)。四. 分類情況：半導(dǎo)體集成電路 薄膜集成電路1. 按制造工藝可分為2膜集成電路Y混合集成電路厚膜集成電路TTL廠雙極型j DTL 等2. 按基本電路方式可分為丿L ELLr PMOS單極型彳 NMOS 等L CMOS3.按集成度可分為廠小規(guī)模SSI中規(guī)模MSI 大規(guī)模LSI100個元件

18、(100, 1000)個元件> 1000個元件L超大規(guī)模VLSI > 10萬個元件4.按功能區(qū)分?jǐn)?shù)字集成電路 彳模擬集成電路混合集成電路五. 制造流程具體制造流程參考三極管教材，IC圭寸裝技術(shù)簡介見附錄。六. IC失效機理分析失效的定義：在正常的使用條件下，因零件本身的原因?qū)е虏糠只蛉?功能無法實現(xiàn)的狀態(tài).目前冠捷的主流產(chǎn)品為顯示器，其線路中主要IC為：1.CPU部分2.同步信號處理部分3電源部分4場推動部分5視頻放大部分.按其處理信號的類型又可分為：數(shù)字電路：IC101,IC102,IC103模擬電路 IC601,IC501,模數(shù)混合電路 IC901,801,IC401 ETC

19、.失效的主要可能原因：1.IC內(nèi)部線路設(shè)計存在缺陷對使用在裕度較小的條件下部分線路 功能失效造成芯片失效.解決方法A.使用者降低要求，增加裕度，合理使用 IC.B.推動IC廠商確保IC具有相應(yīng)的可靠性.2. 靜電因素.目前有相當(dāng)部分的IC失效與靜電有關(guān).包含數(shù)字電路的 IC 一般都使用了 CMOS技術(shù)以降低功耗，增加集成度，同時此類IC失效 率相應(yīng)的也較高.而顯然不含CMOS電路，使用裕度較大的IC如IC501 則失效率較低.3. 使用因素.在設(shè)計及試跑初期DERATING不足的設(shè)計未及時糾正 或主副料導(dǎo)入時未作全面的匹配驗證，導(dǎo)致大量導(dǎo)入后，因使用數(shù)量的增 多使以部分問題顯現(xiàn)出來.4. 匹配

20、問題C部分?jǐn)?shù)字化以及IIC總線控制技術(shù)的引入帶來了 CPU 與外圍IC間數(shù)據(jù)的匹配問題，模擬信號的匹配問題。模擬信號的匹配問題較易被發(fā)現(xiàn)并于早期糾正，而涉及到數(shù)據(jù)匹配的問題則是相當(dāng)難分 析和解決的。此點的解決要求必須熟悉軟體，并通過調(diào)整總線通訊的時 序，增加看門狗及掉電保護電路方式解決。結(jié)論：任何一塊IC當(dāng)它無法在相應(yīng)的線路中正常工作時，切不可因換一塊IC故障即排除而簡單判斷為IC材質(zhì)不良，作為工程師要深入分 析失效原因，并做相關(guān)驗證，以尋求真正解決辦法。1. 元器件的匹配性較好，但性能參數(shù)的絕對誤差大，由于各元件都是采用同一工藝在同一塊硅片上形成，因此同類元器件之間性能參數(shù)的相對誤差 較小,

21、溫度特性一致但由于生產(chǎn)過程中各道工序的工藝條件難以精確控制 所以，往往會造成前后兩批生產(chǎn)出來的產(chǎn)品性能差異較大.2. 寄生參量的影響較為突出.3. IC中集成的電阻，電容的量值上受到限制，一般電阻的阻值不超過20K電容量不超出100PF因為當(dāng)電阻和電容值太大時占用硅片的面積過大，將嚴(yán)重影響集成度.4由于目前的IC制造工藝，仍不能集成下述元件：電感，變壓器等.1晶體三極管輸入端的PN結(jié)為正向偏置，因而基極電流較大，相應(yīng)的輸入 電阻較小，而JFET輸入端的PN結(jié)為反偏，MOSFET有絕緣層隔離，因 而它們的柵極電流很小，相應(yīng)的輸入電阻很大.2場效應(yīng)管是利用多子導(dǎo)電的半導(dǎo)體器件，所以,它是一種單極型

22、器件，而 晶體三極管則是空穴和自由電子都參與工作的器件 ，因此又稱為雙極型 三極管.3小電流，低電壓下工作時FET可作為電壓控制的可變線性電阻器和導(dǎo) 通電阻很小的無觸點電子開關(guān).4. MOSFET是一種自隔離器件，它的制造工藝比較簡單，因此在集成電路 中采用MOSFET可以達(dá)成較高集成度，故在大規(guī)模和超大規(guī)模集成電 路中MOSFET被大量采用.一.圭寸裝的作用1電連接，即將DICE上各引出點通過焊接工藝引出連接在相應(yīng)引腳上. 2.提供機械支持，便于安裝及電焊3防止物理，化學(xué)及輻射損傷.4提供良好的散熱條件.二基本封裝流程簡介1. WAFER MOUNT -貼片將晶片粘貼在藍(lán)膜上，其作用是在后繼

23、工序中保持芯片位置，便于操作2. WAFER SAW -切片沿切割道切割晶片，將大直徑的晶片切割為芯片單位.3. DIE ATTACH -粘片將切割下來的芯片粘貼在IC框架上，作用是固定芯片，準(zhǔn)備焊接引線 并實現(xiàn)導(dǎo)電和導(dǎo)熱.4. 焊線在芯片和框架管腳之間焊接引線作用為連接芯片焊點和管腳焊點，進 而可以通過管腳連接外部電路.5. MOLDING 模封將部分框架和焊線后的芯片用樹脂模封料封裝，作用為進一步固定芯片并保護芯片和引線不受外部物理，化學(xué)影響.6. DEFLASHING 去毛刺除去框架底板上的模封廢料，進一步增強功率器件的散熱性能.7. CROPPING 切筋將連接在一起的IC分割為獨立的

24、IC單體，作用為提供可安裝焊接在 印刷電路板上的元件.8.SOLDER DIP 浸錫在管腳上鍍上錫合金，作用為增強可焊性，并防腐蝕.9. TEST/MARK 測試/打印將元件測試分類，并按型號激光打印，以確保元件電性能和正確的銷售 類型,打印商標(biāo)和追溯代碼.10. PACKING 包裝將元件裝入包裝材料內(nèi)，作用為在處理和搬運過程中防止物理或靜電損傷.Page附錄:二極管原理簡介一 二極管內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡圖PN二二極管單向?qū)щ娦缘脑砗喗楫?dāng)P型半導(dǎo)與N型半導(dǎo)體相接觸時，由于P區(qū)的空穴濃度N區(qū)的空穴 濃度，而N區(qū)的自由電子濃度P區(qū)的自由電子濃度，因此P區(qū)中空穴會 擴散至N區(qū)，并與N區(qū)電子復(fù)合,N區(qū)中自由

25、電子擴散P區(qū)并與P區(qū)空穴 復(fù)合，結(jié)果接觸面附近P區(qū)留下帶負(fù)電荷的受主雜質(zhì)離子而 N區(qū)留下 帶正電荷的施主雜質(zhì)離子，因此建立了內(nèi)建電場E形成空間電荷區(qū) 辿可 稱為耗盡區(qū)，阻擋層，勢壘區(qū)等），由內(nèi)建電場E產(chǎn)生的電勢差稱為內(nèi)建 電位差用VB表示通常當(dāng)Na（受主雜質(zhì)濃度）Nd（施主雜質(zhì)濃度）一定時,VB與Ni有關(guān)，通常Ge 的 NiSi 故一般室溫下 Ge: VB=0.20.3V ; Si: VB=0.60.8V由于勢壘區(qū)的存在使得PN結(jié)具有了單向?qū)щ娦裕驗椋?當(dāng)外加正向V與內(nèi)建電場方向相反時，勢壘的高度由VB減少為VB-V 這樣打破了擴散運動與漂移運動的動態(tài)平衡，使P區(qū)多子空穴注入N區(qū) 與N區(qū)電子

26、復(fù)合同樣N區(qū)多子電子注入P區(qū)與P區(qū)空穴復(fù)合形成 正向電流.2當(dāng)外加電壓V與內(nèi)建電場方向相同時，勢壘高度由VB變?yōu)閂B+V,使 少 子的漂移運動超過多子的擴散運動，形成反向電流（即漏電流）可以證明 反向電流為一個與反向電壓無關(guān)而與溫度有關(guān)的量，一般為nA數(shù)量級通常溫度每上升10C IR增加一倍.三.二極管PN結(jié)的擊穿特性當(dāng)反向電壓增大到一定數(shù)值時 PN結(jié)的反向電流隨反向電壓的增加而 急劇增大，這種現(xiàn)象稱為PN結(jié)的擊穿.PN結(jié)的擊穿可分為雪崩擊穿和齊納擊穿兩種：1雪崩擊穿 通常擊穿電壓 6以上VZ具有正溫度系數(shù).當(dāng)反向電壓增大到一定數(shù)值時，載流子獲锝的動能足以把束縛在共價鍵中 的價電子碰撞出來，產(chǎn)

27、生新的自由電子-空穴對,而新產(chǎn)生的自由電子和空穴在強 電場的作用下再碰撞其他中性原子，如此連鎖反應(yīng)使阻擋層中的載流子以幾何 級數(shù)增長導(dǎo)致反向電流急劇增大.通常雪崩擊穿發(fā)生在摻雜濃度較低的PN結(jié)中，因為這中結(jié)的阻擋層較寬產(chǎn)生碰撞的機會較多.2齊納擊穿一般擊穿電壓在6V以下，具有負(fù)溫度系數(shù).當(dāng)PN結(jié)兩邊的摻雜濃度很高時，阻擋層將變得很薄，在這種阻擋層中施加 不大的反向電壓，就能建立很強的電場將中性原子的價電子直接從共價鍵中拉 出來（此過程稱為場致激發(fā)）產(chǎn)生的大量價電子導(dǎo)致反向電流急劇增加.Page附錄：各種三極管結(jié)構(gòu)簡圖及原理簡介 -雙極型三極管ENPN型三極管.雙極型三極管.PNP型三極管B.放

28、大原理晶體三極管和晶體二極管一樣，都是非線性器件.但是在主要特性上有 區(qū)別,晶體二極管具有單向?qū)щ娦?，而晶體三極管則具有正向受控作用，即 :如果加到晶體三極管發(fā)射結(jié)上的電壓為正向電壓，加到集電極的電壓為反向電壓，則晶體三極管的正向受控作用是指其集電極電流和發(fā)射極電 流只受正向發(fā)射結(jié)電壓控制而幾乎不受反向集電結(jié)電壓控制的作用.利用這種作用可以組成各種放大電路及其他功能電路.lElenP區(qū)lcnllCleplcn2R1N區(qū)lcpR2lBNPN型晶體三極管中載流子傳輸狀況如上圖，由此可知:Ic=lcn1+lcn2+lcp=lcn1+lcbo式中l(wèi)cbo為反向飽和電流，其不受發(fā)射結(jié)正向電壓的控制，是l

29、c中不可 控成分.IB=lep-lcbo+(len-lcn1)通常為了表示發(fā)射極電流le轉(zhuǎn)化為受控集電極電流lcnl的能力，引入 稱為共基極直流電流傳輸系數(shù).定義：a =lcn1/le=(len*lcn1)/(le*len)=顯然a恒小于1 n e稱為發(fā)射區(qū)的發(fā)射效率.n b表示受控集電流晶體零件教材附錄：各種三極管結(jié)構(gòu)簡圖及原理簡介-雙極型三極管PageIcnl在len中所占百分比稱為基區(qū)傳輸效率.利用a ,則lc= a le+lcbo，為使a接近于1必須增大n e和n b為此 制造晶體三極管時應(yīng)滿足下列條件：1 .發(fā)射結(jié)應(yīng)為不對稱結(jié)，要求發(fā)射區(qū)的摻雜濃度遠(yuǎn)大于基區(qū)的摻雜 濃度(幾十到上百倍)以減少無用成分lep在le中所占的百分比，從而 提咼n e .2.基區(qū)寬度應(yīng)很小，其值一般要求小于0.3Lnb(Lnb是基區(qū)中非平衡少子 自由電子的平均擴散長度)，實際長度為幾微米，以保證基區(qū)中少子自由電 子在向集電結(jié)擴散過程中僅有極小部分被復(fù)合掉，絕大部分能達(dá)到集電結(jié),成為受控集電極電流.利用 le=lc+lb 代入 lc= a le+lcbo,則 lc= a *lb/(1- a )+lcb0/(1- a ).令 B =a /(1- a ),則