343 (25)

- 343

Technologia i konstrukcja, tranzystorów bipolarnych

promieniście ocl pierścienia elektrody bazy do środka koła utworzonego przez obszar emitera. Jeżeli emiter ma dużą powierzchnię, to droga prądu bazy jest dość długa i trzeba się liczyć ze znacznym spadkiem napięcia na rezystancji obszaru bazy. Warstwę bazy można zastąpić modelem w postaoi łańcuchów rezystorów' rozłożonych promieniście (rezystory 1, 2, 3 oraz 1', 2', 3' na rys. 5.72b).

Załóżmy, że między elektrodami metalowymi emitera i bazy jest różnica napięć 0,7 V (typowe napięcie polaryzacji dla złącza krzemowego, pracującego w kierunku przewodzenia). Przyjmijmy również, że spadek napięcia na łańcuchu rezystorów 1, 2, 3 (lub i', 2’, 3') od przepływającego prądu bazy wynosi 0,3 V (po 0,1 V na każdy rezystor). Ponieważ silnie domieszkowana warstwa emitera (n⁺) tworzy powierzchnię ekwipotencjalną, efektywna różnica napięć między tą warstwą a warstwą bazy maleje promieniście od 0,7 V na okręgu koła utworzonego przez warstwę n⁺ (na krawędzi emitera) do 0,4 V w' środku tego koła. Wskutek nierównomiernej polaryzacji złącza emiter-baza nierównomierny jest również rozkład gęstości prądu emitera. Gęstość prądu jest największa na kraw-ędzi emitera (napięcie polaryzacji 0,7 V), a najmniejsza w' środku koła (napięcie polaryzacji 0,4 V). Prąd emitera jest jakby wypychany na peryferie obszaru emitera. To zjawisko, nazywane wypychaniem (lub wyciskaniem) prądu emitera, ma bardzo niekorzystny wpływ na pracę tranzystora mocy, gdyż powoduje zmniejszenie czynnej powierzchni złącza E-B (powierzchni, przez którą płynie przeważająca część prądu emitera). Nie są to wszystkie ujemne skutki istnienia rezystancji rozproszonej bazy r_bb>. Najistotniejsze z nich są:

—    zmniejszenie maksymalnej częstotliwości generacji;

—    straty mocy sygnału wejściowego przy pracy w układzie WE;

—    wypychanie prądu emitera;

—    zwiększenie współczynnika szumów.

Wartość rezystancji r_bb- zależy od poziomu domieszkowania bazy i jej wymiarów geometrycznych. Wzory szczegółowe na r_hh. odnoszą się do konkretnych struktur geometrycznych tranzystora, dlatego nie będą tu przytaczane. Należy tylko zauważyć, że w przypadku rozpatrywanej struktury kołowej, jeżeli uwzględni się tylko obszar bazy o średnicy wyznaczonej przez krawędź emitera, to

Natomiast nierównomierność gęstości prądu emitera jest tym mniejsza, im mniejsza jest średnica emitera oraz im bliżej emitera znajduje się elektroda bazy.

Ten wniosek określa najważniejszą tendencję w konstrukcji tranzystorów dużej mocy, polegającą na zastąpieniu jednej warstwy emitera o dużej powierzchni połączeniem równoległym warstw emitera o małych powierzchniach przy takiej samej powierzchni sumarycznej. Najogólniej tę tendencję można sformułować jako dążenie do uzyskania jak największego stosunku długości krawędzi emitera do jego powierzchni.

Tranzystory dla zakresu b.w.cz.    5.12.2

Tranzystorami dla zakresu b.w.cz. (inaczej mikrofalowymi) nazywa się tranzystory, których częstotliwość f_T mieści się w zakresie mikrofalowym, czy]i jest