1、第三章31 (a)画出 晶体管在平衡时以及在正向有源工作模式下的能带图。PN(b)画出晶体管的示意图并表示出所有的电流成分,写出各级电流表达式。(c)画出发射区、基区、集电区少子分布示意图。32考虑一个 硅晶体管,具有这样一些参数: ,在均匀掺杂基区mxB2。若集电结被反向偏置, ,计231601.,05cAscmna AInE1算在发射结基区一边的过量电子密度、发射结电压以及基区输运因子。33 在 32 的晶体管中,假设发射极的掺杂浓度为 ,3180cm, ,发射结空间电荷区中, 。计算在 时xE2nspE10 s1.0InE的发射效率和 。Fh34 一 NPN 晶体管具有以下规格:发射区面
2、积=1 平方密耳,基区面积=10 平方密耳,发射区宽度= ,基区宽度= ,发射区薄层电阻为 ,基区薄层电阻m21/2为 ,集电极电阻率= ,发射区空穴寿命= ,基区电子寿命=100/00.3cns1,假设发射极的复合电流为常数并等于 。还假设为突变结和均匀掺杂。计算ns A、 以及 时的 。用半对数坐标画出曲线。AIE1m1、 FEh中间电流范围的控制因素是什么?3-5 (a )根据式(3-19)或式( 3-20) ,证明对于任意的 值公式(3-41)和nBLx(3-43)变成 EdPnBnai NDLxNqA)(coth21nBnaiLDas221)(coth22 PCdnBnai LNxN
3、qA(b)证明,若 I 且 ,证明上式化为B0E)1(0RFRBFI, 其中1/lnRCBFERCETIhV .1,RFEFEhh3-8一个用离子注入制造的 晶体管,其中性区内浅杂质浓度为 ,NP0xLaNe中 。183020.Ncml,(a)求宽度为 的中性区内单位面积的杂质总量;.(b)求出中性区内的平均杂质浓度;(c)若 ,基区内少子平均寿命为 ,1932101/pEdEpELccms, , D610s基区的平均扩散系数和(b)中的 杂质浓度相应,求共发射极电流增益。解:(a) xeNGLxmB/0= )(0/xB0N= 。 ( )313184623. cmc2(b) = =BmxG/
4、84375/6.(c) 用TEVinBanEdpaFE eDWxNLNh2021 2nBdEpBaLxDN, = 给出(查 图) 则BamxNG318075.cmaNSVcmn./502代入数据即可。qKTDLnnnpELx39若在式 中假设 ,则可在集电极电流 I 曲线计算出根TEBVxainnedNAI02nCIcEV梅尔数。求出 34 中晶体管中的根梅尔数。采用 、 以及smDn/35221.0A。165.cmni310 (a)证明对于均匀掺杂的基区,式式 简化为BxxanTdNL02)1(21nBTLx(b)若基区杂质为指数分布,即 ,推导出基区输运因子的表示式。若BxaeN0基区杂质
5、分布为 ,推导出基区输运因子的表达式。0xLaNe3-11 基区直流扩展电阻对集电极电流的影响可表示为,用公式以及示于图 312 的数据估算出0exp/cEBbTIVIr br3-12 (a)推导出均匀掺杂基区晶体管的基区渡越时间表达式。假设 1。BnxL(b)若基区杂质分布为 ,重复(a)0BxaNe3-13考虑晶体管具有示于图 316 的杂质分布,令发射极和基极面积相等(10 平方密尔)且 ,发射极电流 ,集电结的反偏电压为 ,计算在 300K 时截止频率0scr2mA10V。3-14若实际晶体管的基极电流增益为 e /(1+j / ),证明0/jm,0/Tm( 1+)式中 是共发射极电流
6、增益模量为 1 时的频率。3-15 (a)求出图 323 中输出短路时 的表达式。0iI(b)求出 ,它相应于 的数值下降到 3 的情况。0iIdB(c)推导式(385)3-16.若图 316 中 平方密耳突变结,估算晶体21501ccFEImAVhA, , ,管的复合 模型参数。注:双扩散晶体管用 nBDx4/23-17证明平面型双扩散晶体管的穿透电压可用下式表示:式中 为根梅尔数。02BxdCqGVkNG3-18用两个晶体管模拟 的方法导出阳极电流做栅电流的表示式。SR3-19负的栅电流可以关断小面积的 ,关断增益定义为 ,其中 I 为阳极导通AGIA电流,I 为关断器件所需的最小栅电流。G