微電子概論(第3版)課件2-4-3BJT的CE擊穿_第1頁
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《微電子概論(第3版)IntroductiontoMicroelectronics郝躍賈新章史江一》SecondEdition雙極晶體管中包括有兩個(gè)pn結(jié),其工作電壓除了受到單個(gè)pn結(jié)擊穿電壓的限制外,還存在兩個(gè)限制工作電壓的特殊問題:

①共射極連接、輸入端基極開路情況下的C-E擊穿電壓BVCEO;

②基區(qū)穿通(Basepunch-through);本節(jié)在分析單個(gè)pn結(jié)擊穿電壓特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)介紹C-E擊穿電壓BVCEO和基區(qū)穿通的特點(diǎn)、物理過程以及改善擊穿特性的技術(shù)途徑。1.BJT的單結(jié)擊穿電壓BVEBO和BVCBO2.4.3晶體管的擊穿電壓2.涉及兩個(gè)結(jié)的擊穿電壓BVCEO3.基區(qū)穿通目錄1.BJT的單結(jié)擊穿電BVEBO和BVCBO

BJT包含有兩個(gè)pn結(jié)。記每個(gè)單結(jié)的擊穿電壓為BVEBO和BVCBO

①pn結(jié)擊穿電壓主分別為要取決于輕摻雜一側(cè)摻雜濃度BJT中CB結(jié)擊穿電壓BVCBO明顯高于EB結(jié)擊穿電壓BVEBO。②

由于EB結(jié)通常工作于正偏狀態(tài),因此BVEBO較低影響并不大。③

CB結(jié)擊穿電壓主要取決于輕摻雜一側(cè),即集電區(qū)的摻雜濃度。2.涉及兩個(gè)結(jié)的擊穿電壓BVCEO(1)BVCEO

擊穿現(xiàn)象

共射極連接情況下,如果輸入端基極開路(Open),在VCE作用下,流過BJT的電流為較小的ICEO,基本不變。當(dāng)VCE增大到一定值時(shí),ICEO突然急劇增大,趨于無窮大,表現(xiàn)為“擊穿”。這時(shí)的VCE稱為CE擊穿電壓,記為BVCEO

2.涉及兩個(gè)結(jié)的擊穿電壓BVCEO(2)C-E擊穿時(shí)偏置特點(diǎn)

在共射極連接并且輸入端基極開路的情況下,VCE跨接于CB結(jié)和BE結(jié)兩端,使得CB結(jié)反偏,而BE結(jié)正偏。盡管輸入端基極開路,但是BJT實(shí)際上處于正向放大狀態(tài)。受到正偏BE結(jié)的影響,使得C-E擊穿物理過程不同于單個(gè)反偏的BC結(jié)擊穿。2.涉及兩個(gè)結(jié)的擊穿電壓BVCEO(3)擊穿電壓BVCEO的定量分析結(jié)果對(duì)硅:n≈3定量分析得:顯然,BVCEO明顯小于BVCBO。注意前面曾分析得到ICEO=(1+β0)ICBO即ICEO明顯大于ICBO2.涉及兩個(gè)結(jié)的擊穿電壓BVCEO(3)擊穿電壓BVCEO的定量分析結(jié)果則BVCBO需要達(dá)到:例:若BJT的β0=100,取

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