文档介绍：pnp双极型晶体管课程设计
学生姓名馥语甄心
1.
P1
2.
P1

目录
P2
各材料参数和
P2原材料的选择
本次课程设计选用的硅片：电阻率为7cm的P型硅，晶向是<111>
各区掺杂浓度及相关参数的计算
击穿电压主要由集电区电阻率决定。因此，集电区电阻率的最小值由击穿电压决定，在满足击穿电压要求的前提下，尽量降低电阻率，并适当调整其他参量，以满足其他电学参数的要求。
对于击穿电压较高的器件，在接近雪崩击穿时，集电结空间电荷区已扩展至均匀掺杂的外延层。因此，当
集电结上的偏置电压接近击穿电压60V时，集电结可用突变结近似，对于Si器件击穿电压为
3
Vb61013(Nbc)4
由此可得集电区杂质浓度为:
610134
Nc()3
BVCBO
134
BVceo"
由设计的要求可知C-B结的击穿电压为60V
根据公式，可算出集电区杂质浓度:
__134
/6104153
Nc(-==——)
318060
般的晶体管各区的浓度要满足ne>>nb>nC根据以往的经验可取
183
Ne10cm
100
值f
10
10^1QI5lUifiL0>714稣
.-b
fa>
根据图(a)300k下载流子迁移率与掺杂浓度的函数关系图，可以看出
CC1020cm2/V?Smb437cm2/V?S醍280cm2/V?S
kTkT
由爱因斯坦关系式D,可得，300k下，—,所以少子的扩散系数为
qq

1-0*>
IBr
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I：lO-wt.
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图5-21口FSi中小数虢瓶手电r的毒禽和扩散氏度F桂杂法度的关暴
0am“，V1M
图5-22口型Si中少数敕硫干全穴的寿饰r和扩敝蛇度与脩杂浓度的美奉
从上面两个图可以看出，少子的载流子寿命为
心104srF6106s
CE
一般来说心是106数量级，所以忑B106s
所以，少子的扩散长度，由公式Ln四吊Lp，Dpj可得
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集电区厚度Wc的选择
根据公式，可计算Wc的最小值，得
Wc XmB
|2e 08 sBvcbo
qNc
2 10-14 3 1 80 60
10-19 1015
-3

Wc的最大值受串联电阻rcs的限制。增大集电区厚度会使串联电阻
rcs增加，饱和压降
VCES曾大，因此
Wc的最大值受串联电阻限制，所以综合考虑这两方面的因素，故选择Wc=25gm
基区宽度Wb的选择
基区宽度最大值计算
对于低频管，与基区宽度有关的主要电学参数是，因此低频器件的基区宽度最大值由确定。当发射效
率t~1时，电流放大系数1["Wj]'因此基区宽度的最大值可按下式估计：Wb[―Lnb『
为了使器件进入大电流状态时，电流放大系数仍能满足要求，因而设计过程中取入=4。根据公式，求得低频管的基区宽度的最大值为：
当14⑸3710>
80
由公式可看出，电流放大系数B要求愈高，则基区宽度愈窄。为提高二次击穿耐量，在满足B要求的前提
下，可以将基区宽度选的宽一些，使电流在传输过程中逐渐分散开，以提高二次击穿耐性。
基区宽度的最小值的计算
为了保证器件正常工作，在正常工作电压下基区绝对不能穿通。因此，对于高耐压器件，基区宽度的最小值由基区穿通电压决定，此处BVCBO80V,对于均匀基区晶体管，当集电结电压接近雪崩击穿时，基
CBO
区一侧的耗尽层宽度为:
2c。Na1
".[端”'CBO]2
[20sNCnn1BVceo]2
qNBNbNc
2 10 14
1019 1016
1015
1016 1015
1
3 1 80 60]2
4
2.