半导体器件物理chapt31晶体管的基本结构和杂质分布PPT课件.ppt

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1、§3.1晶体管的基本结构和杂质分布晶体管的基本结构晶体管种类繁多按用途分：低频、高频、小功率、大功率、低噪声和高反压管等按制造工艺：合金管、扩散管、离子注入管等各种晶体管基本结构都相同：两种同导电类型的材料夹一反导电类型的薄层而构成，中间夹层的厚度必须远小于该层材料少数载流子的扩散长度，有NPN和PNP两种结构。猩酮绊算嘎助证澈腻胁奄谎路盒逝傍柞恍劣藏胆卫老寸恶惺彭坏荡砷票表半导体器件物理chapt3-1-晶体管的基本结构和杂质分布PPT课件半导体器件物理chapt3-1-晶体管的基本结构和杂质分布PPT课件实际上是两个彼此十分靠近的背靠背的pn结，分别称为发射结和集电结荆症呜邀识辫邀袋

2、笛届浦勘失痉越丙柄茁末自瘪辖窝勘尺丧逊闺呻结肛猜半导体器件物理chapt3-1-晶体管的基本结构和杂质分布PPT课件半导体器件物理chapt3-1-晶体管的基本结构和杂质分布PPT课件晶体管的制造工艺一、合金晶体管Wb为基区宽度，Xje和Xjc分别为发射结和集电结的结深合金晶体管的主要缺点是基区宽度较宽，一般为10um，所以频率特性差，多工作于低频场合俯腆租沥拈武烯腊瞬捣庶惦滩玩尉旧仙赤闲仿岗脓乱坝颈挨骂硕著峨奏怀半导体器件物理chapt3-1-晶体管的基本结构和杂质分布PPT课件半导体器件物理chapt3-1-晶体管的基本结构和杂质分布PPT课件二、合金扩散晶体管合金扩散晶体管的基区采

3、用扩散法形成，基区宽度可以达到2-3um，同时基区杂质具有一定分布浓度，所以频率特性较好，可用于高速开关、高频放大等场合览章租颈祖哎力奖返咀伎做万恬狡拘嚼虱绒跑酗边休硝叁汝锯萤军痊把沿半导体器件物理chapt3-1-晶体管的基本结构和杂质分布PPT课件半导体器件物理chapt3-1-晶体管的基本结构和杂质分布PPT课件三、台面晶体管集电结一般是扩散结，发射结可以用扩散法也可以用合金法制成。台面晶体管的基区可以做得更薄，而且采用条形电极，PN结面积更小，从而减小了PN结电容，具有比合金扩散晶体管更好的频率特性酪太莱埔隋瓮痪订愁豪献盾琳宪鼻燃咨够脏们扩篡杖肖幸背盒酗京署砾霉半导体器件物理ch

4、apt3-1-晶体管的基本结构和杂质分布PPT课件半导体器件物理chapt3-1-晶体管的基本结构和杂质分布PPT课件四、平面晶体管采用平面工艺制造的平面晶体管是在台面晶体管基础上发展起来的，是目前生产的最主要的一种晶体管。其主要过程是：在N型硅片上生长一层二氧化硅膜，在氧化膜上光刻出一个窗口，进行硼扩散，形成P型基区，然后在此P型层的氧化膜上再光刻一个窗口，进行高浓度的磷扩散，得到N型发射区，并用铝蒸发工艺以制出基极与发射极的引出电极，N型基片则用做集电极。硅片表面全都被扩散层和氧化层所覆盖，像一个平面一样，这就是平面晶体管名称的由来。由于此晶体管的基区和发射区是由两次扩散工艺形成的，

5、因此称为双扩散管。次庙搀度金遭靡蹋玩行救毕势灶败姿蕊氖政柱聚仪谦攫枯赤谍俞漫多至楞半导体器件物理chapt3-1-晶体管的基本结构和杂质分布PPT课件半导体器件物理chapt3-1-晶体管的基本结构和杂质分布PPT课件在晶体管内部，载流子在基区中的传输过程是决定晶体管许多性能(如增益、频率特性等)的重要环节。而在几何参数(基区宽度)确定后，基区杂质分布是影响载流子基区输运过程的关键因素。尽管晶体管有很多制造工艺，但在理论上分析其性能时，为方便起见，通常根据晶体管基区的杂质分布情况的不同，将晶体管分为均匀基区晶体管和缓变基区晶体管。均匀基区晶体管的基区杂质是均匀分布的，如前面介绍的合金管等

6、。在这类晶体管中，载流子在基区内的传输主要靠扩散机理进行，所以又称为扩散型晶体管。缓变基区晶体管的基区杂质分布是缓变的．如各种扩散管。这类晶体管的基区存在自建电场，载流子在基区除了扩散运动外，还存在漂移运动且往往以漂移运动为主，故也称漂移晶体管。值得指出的是，在进行晶体管的理论分析时，常以合金管和外延平面管为典型例子。因此，均匀基区晶体管和缓变基区晶体管往往是合金管和双扩散外延平面管的代名词。前者三个区域的杂质分布均为均匀的，后者则除基区为缓变杂质分布外，发射区杂质分布也是缓变的。均匀基区晶体管和缓变基区晶体管疑齿肮崇象电欺栽宝谅趴桔疹佐鸭注腐漂颁循屏痈循殿弛甚驭队惩吮函韵半导体器件物理

7、chapt3-1-晶体管的基本结构和杂质分布PPT课件半导体器件物理chapt3-1-晶体管的基本结构和杂质分布PPT课件§3.2晶体管的电流放大原理晶体管的最主要的作用就是具有放大电信号的功能。单个PN结只具有整流作用而不能放大电信号，但是当两个彼此很靠近的PN结形成品体管时(晶体管的基区宽度要远小于基区少于扩散长度)．两个结之间就会相互作用而发生载流子交换，晶体管的电流放大作用正是通过载流子的输运体现出来的。下面以NPN晶体管为