ь не тільки від товщини бази, але також від часу життя і коефіцієнта інжекції. У зв'язку з підвищеною концентрацією домішок поблизу емітера, а значить, малим питомим опором час життя в базі дрейфового транзистора значно менше, ніж у дифузійних транзисторів, а коефіцієнт інжекції більш помітно відрізняється від одиниці [3].
Тепер врахуємо нерівномірний розподіл домішок в базі на прикладі р-п-р транзистора (рис. 1.4, де L Д - Довжина дифузії донорів) і покажемо ті слідства, до яких призводить така нерівномірність.
В
Рис.1.4. Розподіл домішок у базі дрейфового транзистора.
Насамперед, очевидно, що шар бази, прилеглий до колекторного переходу, є майже власним напівпровідником, оскільки тут продіффундіровавшіе донорні атоми в значною мірою компенсують акцепторні атоми вихідного кристала. Отже, питомий опір цього шару бази велика і колекторний перехід виявляється досить широким. Відповідно ємність С до виходить значно (майже на порядок) меншою, ніж у дифузійних транзисторів, і становить декілька пикофарад. З цілком зрозумілих причин колекторний перехід є плавним, а не ступінчастим, і тому місткість З до описується формулою [3].
(1.1)
де l-ширина переходу.
У міру віддалення від колектора в глиб бази концентрація донорів зростає, а питомий опір зменшується. Результуючий опір бази можна розглядати як результат паралельного з'єднання окремих шарів бази, що мають рівну питому провідність. Оскільки неоднорідність бази є основою дрейфового механізму транзистора, концентрацію N d (0) роблять вельми великий; N d (0)>> N a. до , де N a. до - концентрація акцепторів в вихідної пластинці (рис.1.4). Очевидно, що опір r б визначається в основному тим ділянкою бази, який прилягає до емітерного переходу і має найбільшу питому провідність. Тому, незважаючи на значно меншу товщину бази W, величина r б у дрейфових транзисторів приблизно така ж, як у дифузійних, і навіть менше.
Емітерний перехід у дрейфових транзисторів, як правило, ступінчастий. Оскільки гранична концентрація донорів N d (0) велика, концентрація акцепторів в емітері повинна бути ще більшою та емітерний перехід виходить дуже вузьким. У результаті при подачі на емітер негативного замикаючої напруги цей перехід легко пробивається. Зазвичай пробій носить польовий характер [3] і відбувається при дуже невеликій напрузі (1-2 в). Пробій емітера надає значний вплив на роботу багатьох імпульсних схем, в яких замикання тріода є необхідним елементом робочого циклу. Ця важлива специфіка дрейфових транзисторів не є, однак, перешкодою для застосування їх у ключових схемах, так як пробій переходу при обмеженому струмі є оборотним явищем (як в опорному діод) і не представляє ніякої небезпеки. Інжекція в режимі пробою, як відомо, відсутній і, отже, по колекторної ланцюга тріод залишається замкненим.
Менша ширина емітерного переходу у дрейфових тріодів за інших рівних умовах означає більшу величину бар'єрної ємності С Е . Це обставина разом з набагато більш високою частотою Ж’ О± робить істотним вплив ємності З Е на коефіцієнт інжекції [3]. Інакше кажучи, частотні властивості дрейфових транзисторів можуть обмежуватися не часом дифузії, а постійною часу r Е З Е . Для того щоб зменшити вплив бар'єрної ємності С Е , часто використовують дрейфові транзистори при більшому струмі емітера, наприклад 4-5 ма замість 1 ма. Тоді опір r Е зменшується і постійна часу r Е З Е виявляється досить малою. По суті, критерієм при збільшенні струму є умова З Е <З Е. Д , де С Е. Д - дифузійна ємність емітера [3]. br/>
(1.2)
де t D -середнє час дифузії (прольоту носіїв через базу).
Зауважимо ще, що колекторний шар у дрейфових транзисторів має порівняно великий опір. Це пояснюється, по-перше, значною товщиною колектора (вона близька в товщині вихідної пластинки) і, по-друге, тим, що вихідна платівка має досить велике питомий опір (ПЃ ≥ омГЊсм}. Остання обставина обумовлено тим, що в іншому випадку не можна було б забезпечити суттєву різницю в концентраціях N Б (0) і N Б (W), а це значною мірою позбавило б дрейфовий транзистор тих його особливостей, які пов'язані з наявністю власного поля і базі. Опір колекторного шару особливо важливо враховувати в ключових схемах, побудованих на дрейфових транзисторах.
2. Фізичні процеси в базі дрейфового транзистора
2.1 Фізичні процеси в базі дрейфового транзистора при низькому рівні інжекції
Розглянемо фізичні процеси в базі на основі дрейфового транзистора n + -pnn + типу виготовленого за методом подвійної одн...
