Германієвий дрейфовий транзистор (стр. 4 из 4)
(2.18)Для, визначення hik - параметрів необхідно створити режим короткого замикання у вихідному ланцюзі і режим холостого ходу у вхідному. Таким чином, h - параметри виражаються через струми і напруги в такий спосіб:
- вхідний опір при короткому замиканні вихідного ланцюга; 
- коефіцієнт зворотного зв'язку за напругою при холостому ході у вхідному ланцюзі; 
- коефіцієнт передачі струму при короткому замиканні вихідного ланцюга; 
- вихідна провідність при холостому ході у вхідному ланцюзі.На практиці вимірювати h - параметри значно простіше, тому що транзистор в умовах вимірів працює в режимах, близьких до реальних. Однак, при розрахунку електричних ланцюгів, що містять транзистори, здебільшого використовуються Z - чи Y - параметри. Кожна система параметрів чотириполюсника зв'язана між собою, тому параметри однієї системи можна виразити через параметри іншої. На підставі (2.18) можна записати
При дослідженні поводження схем чи транзистора схеми, що містять його, необхідно мати зв'язок параметрів чотириполюсника з елементами еквівалентної схеми. Розглянемо цей зв'язок для параметрів у схемі з загальною базою [9]. При аналізі еквівалентної схеми в області низьких частот при короткому замиканні на виході одержимо
Вважаючи, що rкб>>r , можна записати
У режимі холостого ходу (Іe= 0 ) на входах визначимо
3 МЕТОДИКА РОЗРАХУНКУ ДРЕЙФОВОГО ГЕРМАНІЄВОГО n-p-n ТРАНЗИСТОРА
Як приклад розрахунку дрейфового германієвого n-p-n транзистора проведемо розрахунок дифузійного транзистора. Геометрична структура транзистора представлена на рисунку.
1. Розрахунок часу дифузії
а) Дифузійний сполучний шар
Цей шар утвориться в результаті дифузії сурми у вакуумі або водні.
Передбачається, що закон розподілу домішок у результаті дифузії визначається erfc функцією:
Тому що
2. Розрахунок дрейфового поля транзистора
Показник експоненти, що апроксимує розподіл домішок у базі, визначається як
3. Розрахунок α
4. Розрахунок опорів
а) Опір емітера
б) Опір бази
в) Опір колектора
5. Розрахунок ємностей
а) Зарядна ємність колектора
б) Зарядна ємність емітера
Вважаючи емітерний перехід різким, маємо:
6. Розрахунок граничних частот
а) Гранична частота, обумовлена ланцюгом емітера.
б) Гранична частота коефіцієнта передачі по струму, обумовлена механізмом переносу через базу
в) Гранична гранична частота fα
г) Максимальна частота генерації
7. Розрахунок зворотних струмів колекторного переходу
а) Складової об'ємної рекомбінації
б) Складової поверхневої рекомбінації
в) Складової генерації в запірному шарі переходу
г) Повний струм
8. Розрахунок пробивних напруг
а) Напруга лавинного пробою колектора
б) Напруга, при якій α = 1
9. Максимальна температура колекторного переходу
Тмакс = 80° С.
10. Розрахунок теплового опору конструкції [3]
4 ТЕХНОЛОГІЯ ВИГОТОВЛЕННЯ ТРАНЗИСТОРІВ МЕТОДОМ ДИФУЗІЇ
Напівпровідникова технологія в теоретичному плані розроблена порівняно слабко й у цьому відношенні ще далека від рівня фізики напівпровідників і напівпровідникових приладів. Проте доцільно дати загальне представлення про основні етапи технологічного процесу, оскільки такі зведення можуть сприяти кращому розумінню властивостей, параметрів і особливостей самих приладів.
Одержання й очищення напівпровідників.
Якість напівпровідникових приладів у значній мірі залежить від якості вихідних напівпровідникових матеріалів. Особливу проблему при виготовленні напівпровідників представляє їхнє очищення. Для збереження характерних напівпровідникових властивостей зміст домішки, як правило, повинне лежати в межах до 0,0001%. Однак і ця винятково мала цифра характерна лише для корисної домішки. Зміст сторонніх, а особливо шкідливих домішок повинне бути ще на 1-2 порядки менше .
Ідеальним випадком була би можливість одержання абсолютно чистого - власного напівпровідника, у який потім можна було б додавати необхідну кількість корисної домішки. Практично одержання «сьогодення» власного напівпровідника неможливо, але методи сучасної металургії дозволяють одержати вихідні матеріали з зазначеною вище ступенем чистоти.
Для зменшення часу життя носіїв у колекторних областях іноді проводять дифузію золота з тильної сторони пластини. Введення золота в підкладку сприяє зменшенню коефіцієнта передачі струму бази паразитних транзисторів, завдяки чому помітно послаблюється вплив цих транзисторів. Після формування робочих областей за допомогою фотолітографії витравлюються вікна під контакти (маска 6) і у вакуумі проводять напилювання алюмінієвої плівки на всю поверхню пластини. Видалення алюмінію з тих ділянок, на яких він не потрібний, здійснюється за допомогою наступної фотолітографії.
ВИСНОВКИ
В даній курсові роботі було:
1. Розглянуто принцип роботи pnp-транзистора.
2. Проведено розрахунок електричних параметрів, максимальної робочої частоти, знайдені вихідні характеристики, передаточна характеристика та її крутизна в області насичення за заданими розмірами.
3. До кожного розрахунку розроблено програму мовою програмування Delphi 6.0.
4. Проведено тепловий розрахунок, в результаті якого було вибрано тип корпусу для транзистора, який приведений на креслені в кінці роботи.
Отже, в даній курсовій роботі було досліджено германієвий дрейфовий транзистор (p-n-p), який має важливе значення в інженерній практиці.
ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ
1. Осадчук В.С., Осадчук О.В. «Транзистори». Навчальний посібник - Вінниця: ВДТУ, 2003. – 206 с.
2. Пасінков В.В., Чиркин Л.К. “Полупроводниковые приборы”. – М.: Высш. шк., 1987. – 479 с.
3. Тугов Н.М., Глебов Б.А., Чарыков Н.А. «Полупроводниковые приборы». – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 576 с.
4. Крутякова, Чариков, Юдин «Полупроводниковые приборы и основы их проектирования».
5. Кравченко Ю.С., Смольков Є.О. Методичні вказівки. – Вінниця: ВДТУ, 2001. – 25 с.
6. Росадо Л. «Физическая електроника и микроелектроника». – М.: Высш. шк., 1991. – 351 с.
7. Васильева Л.Д., Медведенко Б.І., Якименко Ю.І. «Напівпровідникові прилади». – К.: ІВЦ «Видавництво «Політехніка»», 2003. – 388 с.
8. Лапцов «Цифровые устройства на МДП-струкрурах». – М.: Наука, 1972. – 265с.
9. Тугов Н.М., Глебов Б.А., Чарыков Н.А. «Полупроводниковые приборы». – М.: Энергоатомиздат, 1972. – 265 с.
10. http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/fizika/TRANZISTOR.html
11. http://www.salonav.com/Praktika/6.2003/HTM/tranz.htm
12. www.5ballov.ru