истора практично тільки можливістю зменшити колекторну ємність, так як збільшення f О± = Ж’ ОІ у чисельнику виразу для максимальної частоти посилення [5]
(3.15)
супроводжується пропорційним збільшенням r б у знаменнику цього вираження.
При отриманні залежності (3.14) також передбачалося, що ширина колекторного переходу може бути обрана досить великий [5] і величина колекторного напруги нічим не обмежена.
Слід враховувати, що бо Через саморазогрева, поверхневого пробою і так далі вдається забезпечити роботу дрейфового транзистора при розрахункових максимальних напружених, визначених лавинним пробоєм, то реальний виграш буде менше, ніж дає максимальне значення радикала .. Проте дрейфові транзистори будуть завжди мати більш низькі значення колекторних ємностей і більш високі пробивні напруги, ніж бездрейфовие транзистори, виготовлені з сильнолегованого матеріалу.
Таким чином, можна зробити остаточний висновок, що за інших рівних умов (W, N Е , S Е ) найкращими частотними властивостями будуть володіти такі дрейфові транзистори, у яких буде забезпечена максимально можлива ширина колекторного переходу.
Однак збільшення ширини колекторного переходу призводить до появи деяких небажаних особливостей. Однією з таких особливостей є значне збільшення розсіюється. З одного боку, ми визначили, що дрейфовий транзистор повинен працювати при досить великих (близько 5-10 ма і більше) токах емітера. З іншого боку, для того щоб область об'ємного заряду поширилася на весь широкий перехід, необхідні значні (30-50 в і більше) колекторні напруги. У цьому випадку розсіюється на колекторі потужність становитиме 300-500 мвт. У той же час розміри електродів (S Е , S К ) високочастотних транзисторів повинні бути менше розмірів електродів низькочастотних транзисторів. Вже виходячи з цих міркувань вибирати дуже малі значення N К , при яких пріколлекторная область мала б питомий опір, близьке до власного, не представляється доцільним.
Іншим недоліком дрейфових транзисторів з широким колекторним переходом є сильна залежність ширини переходу від напруги на колекторі. Особливе значення це матиме при використанні таких транзисторів в імпульсних схемах.
Висока питомий опір області колектора небажано і з тих міркувань, що це буде призводити до значних падінь напруги в тілі колектора. Для того щоб зменшити цей ефект, використовують низкоомную пластину з нанесеним на неї тонким високоомним епітаксіальним шаром. Почергової або одночасної дифузією в високоомний шар донорних і акцепторних домішок створюють сильнолегованого область емітера (р + ) і область бази (п).
Розподіл надлишкових концентрацій донорів і акцепторів у дрейфовому транзисторі (без дотримання масштабу).
В
Рис. 3.1. br/>
Товщина епітаксіальної високоомній плівки вибирається таким чином, щоб забезпечувалася задана величина товщини бази W і ширини колекторного переходу W i (рис. 3.1). Відразу за кордоном переходу починається низькоомних область тіла колектора (р + ).
При зміні напруги на колекторі спочатку (при малих напругах) перехід поширюється як у бік бази, так і у бік колектора. Дуже скоро, проте, концентрація з боку бази починає перевищувати концентрацію зі боку колектора. Перехід починає розширюватися в основному в високоомній частини колектора (рис. 3.2).
Залежність розподілу об'ємного заряду в дифузійному переході і ширини переходу від зміни напруги.
В
Рис. 3.2. br/>
При досить високих напругах ширина переходу сягає величини W i і область об'ємного заряду - низкоомной частини вихідної пластини. Послідовний опір тіла колектора, ефект якого багато в чому відповідає ефекту опору бази, буде визначатися величиною питомого опору цієї сильнолегованого частини.
Графік зміни розподілу нерівноважних носіїв зі зміною товщини бази.
В
Рис. 3.3. br/>
Розширення переходу в глиб бази буде змінювати ширину бази, що призведе до появі дифузійної ємності колектора і коефіцієнта зворотної передачі напруги Ој ЕК .
З графіків рис. 3.3 можна бачити, що дрейфовий транзистор повинен характеризуватися меншими значеннями Ој ЕК і С КЕ в порівнянні з бездрейфовим транзистором. Дійсно, величина Ој ЕК для дрейфового транзистора зменшується в 15 разів за Ој = 2 і майже в 400 разів при Ој = 4.
Величина дифузійної ємності колектора може бути розрахована за формулою
(3.16)
Звернемо увагу на один цікавий момент. З графіка рис. 3.1 можна бачити, що, хоча в значній частині бази буде діяти дрейфовий поле, ускоряющее неосновні носії в напрямку до колектора, в частині бази, безпосередньо примикає до емітером, градієнт концентрації донорів має зворотний знак. У самого емітера в ...
