Используемые физические свойства полупроводника известны и используются с конца 19 века. При изобретении радио А.С. Поповым был применен порошковый когерер, в котором использовались нелинейные свойства зернистых структур. В 1923-1924 гг. Лосев О.В. обнаружил наличие отрицательного дифференциального сопротивления и явление люминесценции в точечных контактных сопротивлениях карбида кремния. В 1940 году был изготовлен первый точечный диод. В 1948 году американский физик Дж. Бардии, а также И.Браштейн разработали и изготовили точечно-контактный транзистор, в 1952 г. впервые были созданы промышленные образцы плоскостных транзисторов. В 1956 г. началось производство транзисторов с базой, полученной методом диффузии. В начале 60-х годов была применена планарная технология изготовления транзисторов. В настоящее время рабочие частоты транзисторов достигают 50 ГГц. По уровню рассеиваемой мощности транзисторы делятся на маломощные, средней и большой мощности.

2. Цель задания

Задачей выполнения курсового проекта является разработка маломощного биполярного транзистора в диапазоне, средних и высоких частот.

Целью работы над проектом является приобретение навыков решения инженерных задач создания дискретных полупроводниковых приборов, углубление знаний процессов и конструктивно технологических особенностей биполярных маломощных транзисторов.

3. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

3.1 Техническое задание.

Техническое задание содержит требования к параметрам и условиям эксплуатации практикуемого прибора. В данном случае наиболее существенны следующие параметры:

1. Номинальный ток коллектора Iк ном=9мА.

2. Номинальное напряжение коллектора Uк ном=13В

3. Верхняя граничная частота fa=90МГц

4. Максимальная рассеивающая мощность Рк мах=60мВт

5. Максимальное напряжение коллектора Uк мах=18В

6. Максимальный ток коллектора Iк мах=12мА

7. Максимальная рабочая температура транзистора Тк мах=74°С

8. Коэффициент передачи тока в схеме с ОЭ β=65

3.2 Параметры, выбранные самостоятельно.

1. Время жизни ННЗ τср=5мкс

2. Материал кристалла Ge

3. Тип структуры p-n-p

4. Ёмкость коллекторного перехода Ск=2пФ

5. Коофициент запаса по частоте F Х1=1,3

6. Перепад Nб Х2= 500

7. Отношение концентраций NОЭ/ Nб=3

8. Толщина диффузионного слоя hдс= мкм

9. Скорость поверхностной рекомбинации Sрек= слус

3.3 Перечень используемых обозначений

Ak - площадь коллектора;

Аэ - площадь эмитера;

a - градиент концентрации примесей;

- отношение подвижностей электронов и дырок;

Сз.к зарядная (барьерная) емкость коллекторного перехода;

Сд.э - диффузионная емкость эмитерного перехода;

Сз.э - зарядная (барьерная) емкость эмитерного перехода;

Дп, Др - коэффициенты диффузии электронов и дырок;

Днб, Доб - коэффициенты диффузии не основных и основных носителей в базе;

Днэ, Доэ - коэффициенты диффузии не основных и основных носителей в эмиттере;

Е — напряженность электрического поля;

De - ширина запрещенной зоны;

¦ - частота;

¦a - граничная частота коэффициента передачи тока в схеме с общей базой;

¦Т » ¦b - граничная частота коэффициента передачи тока в схеме с общим эмитером;

¦max - максимальная частота генерации;

hkp - толщина кристалла;

hэ, hk — глубина вплавления в кристалл эмитера и коллектора;

Ln, Lp - средние диффузионные длины электронов и дырок;

Lнб, Lнэ средние диффузионные длины не основных носителей в базе и эмитере;

Nб, Nk, Nэ — концентрации примесей в базе, коллекторе и эмитере сплавного транзистора;

Nб(х) - концентрация примеси, формирующей проводимость базы дрейфового транзистора;

Nэ(x) - концентрация примеси, формирующей проводимость эмиттера дрейфового транзистора;

ni - равновесная концентрация электронов в собственном полупроводнике;

nn, np - равновесные концентрации электронов в полупроводниках n - типа и p - типа;

Р - мощность, рассеиваемая в коллекторе;

Pk max - предельно допустимая мощность, рассеиваемая в коллекторе;

Рэ - периметр эмитера;

Рn, Рp - равновесные концентрации дырок в полупроводниках n -типа и p - типа;

Rб, Rэ, Rк - радиусы электродов базы, коллектора, эмитера;

Rm, - тепловое сопротивление;

rб - эквивалентное сопротивление базы;

rб’, rб’’ - омическое и диффузное сопротивление базы;

rэ - сопротивление эмитера без учета эффекта Эрле;

rэ’ - сопротивление эмитера с учетом эффекта Эрле;

S — скорость поверхностной рекомбинации;

Т — абсолютная температура;

Тк — температура корпуса транзистора;

Тmax - максимально допустимая температура коллекторного перехода;

W - геометрическая толщина базы;

Страницы: 1, 2, 3

В соцсетях