От режима и температуры

Зависимость коэффициентов усиления транзисторов

Зависимость коэффициента b от коллекторного тока показана на рис. 2.10. Спад b в области малых токов связан с уменьшением коэффициента инжекции вследствие рекомбинации носителей в эмиттерном переходе.

В области больших токов наблюдается спад коэффициента усиления вследствие действия следующих факторов: уменьшения удельного сопротивления базы, оттеснения тока эмиттера к переферии, увеличения физической толщины базы.

При высоких уровнях инжекции возрастает удельная проводимость базы, что равносильно увеличению концентрации примеси в базе и согласно выражению (2.3.10) приводит к уменьшению коэффициента инжекции.

Эффект оттеснения тока эмиттера к переферии заключается в увеличении плотности тока на краях и в уменьшении ее в центре эмиттерного перехода. Различие в плотностях тока может достигать порядка. В центре ток становится меньше так как при протекании базового тока параллельно поверхности эмиттерного перехода создается падение напряжения на сопротивлении базы. Прямое напряжение в центре, поэтому будет меньше. Инжектированные с переферии эмиттера электроны проходят больший путь до коллекторного перехода и часть пути движутся около поверхности. Рекомбинация в базе увеличивается, что приводит к уменьшению b.

Увеличение толщины базы при больших токах эмиттера наблюдается у транзисторов у которых концентрация примесей в коллекторе ниже, чем в базе. При больших уровнях инжекции концентрация электронов в p-n-переходе может превысить концентрацию доноров, что приводит к смещению границ перехода в сторону коллектора (эффект Кирка).

Зависимость b от напряжения показана на рис. 2.11 и определяется двумя факторами: уменьшением толщины базы с ростом обратного напряжения на коллекторном переходе и ударной ионизацией в переходе база коллектор.

При увеличении коллекторного напряжения увеличивается ширина коллекторного перехода, за счет чего уменьшается ширина базы. Уменьшение ширины базы с ростом коллекторного напряжения приводит к увеличению коэффициента b (эффект Эрли).

При приближении коллекторного напряжения к пробивному, ток коллектора и коэффициенты b возрастают за счет ударной ионизации в коллекторном переходе.

Температурная зависимость b представлена на рис. 2.12.

Зависимость коэффициента усиления от температуры связана с зависимостью времени жизни носителей от температуры t=f(t). С ростом температуры время жизни увеличивается, вместе с ним увеличивается и диффузионная длина L_б, а следовательно и b. С увеличением времени жизни замедляется рекомбинация в эмиттерном переходе.

Дата добавления: 2014-01-07