з явищем лавинного розмноження носіїв заряду в ОПЗ колектора.
3. Вплив нерівномірного розподілу домішок у базі на параметри дрейфового транзистора
Збільшення швидкості руху носіїв через базу в першу чергу зменшує прогінна час. Вплив дрейфового поля проявляється і у вирівнюванні швидкостей носіїв. Розкид в швидкостях і цьому випадку виявляється не так високий, як у випадку чисто дифузійного руху, де все визначається тільки тепловими швидкостями. В результаті падіння коефіцієнта переносу ОІ до рівня 0,707 повинно статися на частоті, що істотно перевищує частоту юр бездрейфового транзистора з тією ж товщиною бази.
Збільшення граничної частоти призводить до зміни основних фазових співвідношень. Фазовий зрушення частоті юр виявляється дещо більше, ніж для бездрейфового транзистора. Формула для частотної залежності коефіцієнта перенесення прийме вигляд
(3.1)
де т = 0,5 - 0,8, ОІ-коефіцієнт переносу.
Розрахунковим шляхом отримано і підтверджено експериментально, що для більшості дрейфових транзисторів, германієвих і кремнієвих, т = 0,6. Фазовий кут П† ОІ може бути розрахований із співвідношення
(3.2)
де К = 0,5 О‡ ln (N Е /N К )-показник перепаду концентрації.
Залежність граничної частоти Ж’ ОІ від перепаду концентрації може бути апроксимована одним з наступних виразів [5]:
(3.3)
або
(3.4)
Так як множник перед дужками являє собою граничну частоту коефіцієнта-перенесення бездрейфового транзистора Ж’ ОІ0 , то (3.3) і (3.4) можна переписати в наступному вигляді:
(3.5)
Або
(3.6)
Перший вираз простіше, але добре відображає залежність Ж’ ОІ від перепаду концентрації тільки при N Е /N К > 100. Другий вираз дає кращу апроксимацію в більш широкому діапазоні зміни перепаду концентрацій.
Вважаючи N Е = 10 17 см -3 і N К = 10 14 см -3 (N Е /N К = 1000), отримуємо, що гранична частота коефіцієнта переносу дрейфового транзистора буде у цьому випадку більш ніж у 6 разів перевищувати граничну частоту коефіцієнта перенесення бездрейфового транзистора.
Оскільки дрейфові транзистори можуть мати дуже високі значення граничної частоти Ж’ ОІ , то розрахунки показують, що в цьому випадку вже не можна вважати ефективність емітера частотно-незалежної і вважати, що Ж’ ОІ ≈ f a . Так як емітерний перехід шунтуватися зарядної ємністю, то на досить високих частотах струми зміщення через перехід можуть виявитися порівнянними з струмами інжекції.
Для того щоб оцінити роль ефективність емітера, розглянемо конкретний приклад транзистора типу р-п-р з концентрацією у емітера, рівній N Е = 10 17 см -3 , діаметром емітера d Е = 0,3 мм (S Е = 0,07 мм 2 ), товщиною бази W = 10 мкм і концентрацією у колектора N К = 10 14 см -3 .
Гранична частота Ж’ ОІ такого тріода буде дорівнює (на підставі попереднього прикладу)
Ж’ ОІ = Ж’ ОІ 0 О‡ 6 = 1700/100 = 17 О‡ 6 ≈ 100 Мгц.
Питома ємність емітерного переходу
В
Ємкість емітерного переходу може бути знайдена із співвідношення [5]
В
Обчислення значення контактної різниці потенціалу емітерного переходу при кімнатній температурі (KT/q = 0,026 в) для сплавного переходу з концентрацією акцепторів в області емітера, рівної 10 19 см -3 , буде дорівнює
В
Зв'язок між струмом емітера і напругою на емітер визначається співвідношенням
В
Переймаючись значеннями струму емітера, розрахуємо r Е , З Е і граничну частоту f y , обумовлену по спадання ОіГђ в разів (), на підставі найпростіших співвідношень для бездрейфового транзистора. p> Можна бачити, що в даному випадку гранична частота f О± транзистора буде визначатися не стільки частотної залежністю ОІ (П‰), скільки частотної залежністю Оі (П‰). Особливо при малих токах (0,1-0,3 ма) можна вважати, що f О± ≈ f Оі . Для бездрейфового транзистора з Ж’ ОІ0 = 17 Мгц частотна залежність Оі (П‰) при токах 1 ма і вище буде несуттєвою, для дрейфового ж трнзістора з Ж’ ОІ0 = 100 Мгц тільки при струмі 15 ма можна вважати f О± = f ОІ . Цим пояснюється тенденція до використанню дрейфових транзисторів при підвищених токах емітера.
Іншими словами, мала гранична частота коефіцієнта інжекції має більше істотне значення для транз...
