256 (50)

- 256

tranzystor bipolowy

warstwy zaporowej złączą C-B. Odległość między tymi krawędziami będziemy nazywać szerokością efektyumą bazy i oznaczymy jako W_B (rys. 5.16).

Podstawowym równaniem problemu jest równanie prądu elektronów w bazie, które w postaci ogólnej zawiera składową unoszenia i dyfuzji

J_n=q/Xnn_bE+qD_n^    (5.14)

Równanie to rozwiążemy najpierw dla dwu skrajnie uproszczonych przypadków, tj. uwzględniając albo tylko składową unoszenia (tak przyjmowaliśmy w dotychczasowym opisie działania tranzystora dryftowego), albo tylko składową dyfuzji (tak jest w tranzystorze bezdryftowym). Następnie rozwiążemy równanie (5.14) w postaci ogólnej.

Przypadek pierwszy (tylko unoszenie)

J_n = (llt„n_bE    (5.15)

W stanie ustalonym można przyjąć, że gęstość prądu J„ jest wielkością stalą, niezależną od współrzędnej x (pomija się wypływ rekombinacji w bazie) i prawie dokładnie równą gęstości prądu emitera (J„ x J_E). Natężenie pola E pochodzi od pola wbudowanego w bazie, określonego w^rzorem (por. p. 1.9)

E_wb — <Pt

1 dN_A N_a dx

(5.16)

Profil koncentracji domieszek w bazie można w przybliżeniu zapisać funkcją wykładniczą

N_A(z) =    (0) exp

(5.17)

Stałą rj wyznacza się podstawiając z = W_B do (5.17)

V

= ln

N_A(0)

(5.18)‘>

Podstawiając (5.17) do (5.16) otrzymuje się

Ewb

V<Pt

(5.19)

Natężenie pola elektrycznego wybudowanego w bazie nie zależy od współrzędnej x, a ponieważ J„ również nie zależy od współrzędnej x, więc po podstawieniu (5.19) do (5.15) otrzymuje się stałą wartość koncentracji n_b w całym obszarze bazy

n_b= -

J„w_b

<1W<PT

(5.20)

Uwzględniając, że prąd J„ ma znak ujemny (jest to prąd skierowany przeciwnie do dodatniego zwrotu osi z) oraz biorąc pod uwagę zależność Einsteina (<p_T = = D„ln_n)

\Jn

qD„

(5.21)

l

Często w literaturzo wprowadza się stałą = — ln ry, a inno komplikuje.

Na( 0)

co upraszcza niektóre wzo-