ST微电子0.25μm SiGe BICMOS 技术中的双极性晶体管设计介绍 *
在ST微电子0.25µm SiGe BICMOS技术(B7RF)中,异质结双极晶体管(HBT)的建模是基于HICUM的。 该模型在要求高集电极电流密度的高频射频应用中特别有用。 这种紧凑和可扩展的模型比改进的Spice Gummel-Poon模型具有更高的精度,并考虑了自热效应。
典型的高压HBT的频率转换和电流增益β AC 如图1所示。 柯克效应(Kirk effect)的影响在右边灰色地方可以看到,结果产生强f T ,以及在高偏置水平下β增益的崩溃。 从物理的角度来看,这种影响是由于基极深度的增加(基/集电极结向下移动),这与载流子注入相反。
想要弄懂晶体管,就要先弄懂二极管。广东电路设计晶体管
晶体管的发展1)真空三极管
1939年2月,Bell实验室有一个伟大的发现,硅p_n结的诞生。1942年,普渡大学Lark_Horovitz领导的课题组中一个名叫Seymour Benzer的学生,发现锗单晶具有其它半导体所不具有的优异的整流性能。这两个发现满足了美国**的要求,也为随后晶体管的发明打下了伏笔。
2)点接触晶体管
1945年二战结束,Shockley等发明的点接触晶体管成为人类微电子革命的先声。为此,Shockley为Bell递交了***个晶体管的专利申请。最终还是获得了***个晶体管专利的授权。
3)双极型与单极型晶体管
Shockley在双极型晶体管的基础上,于1952年进一步提出了单极结型晶体管的概念,即***所说的结型晶体管。其结构与pnp或npn双极型晶体管类似,但在p_n材料的界面存在一个耗尽层,以使栅极与源漏导电沟道之间形成一个整流接触。同时两端的半导体作为栅极。通过栅极调节源漏之间电流的大小。
4)硅晶体管
仙童半导体由一个几人的公司成长为一个拥有12000个职工的大企业。
南京电子管晶体管晶体三极管按结构粗分有npn型和pnp型两种类型.
1) 基极有电流流动时。由于B极和E极之间有正向电压,所以电子从发射极向基极移动,又因为C极和E极间施加了反向电压,因此,从发射极向基极移动的电子,在高电压的作用下,通过基极进入集电极。于是,在基极所加的正电压的作用下,发射极的大量电子被输送到集电极,产生很大的集电极电流。
(2)基极无电流流动时。在B极和E极之间不能施加电压的状态时,由于C极和E极间施加了反向电压,所以集电极的电子受电源正电压吸引而在C极和E极之间产生空间电荷区,阻碍了从发射极向集电极的电子流动,因
而就没有集电极电流产生。
综上所述,在晶体三极管中很小的基极电流可以导致很大的集电极电流,这就是三极管的电流放大作用。此外,三极管还能通过基极电流来控制集电极电流的导通和截止,这就是三极管的开关作用(开关特性)。
晶体管因为有以下的优点,因此可以在大多数应用中代替真空管:
没有因加热阴极而产生的能量耗损,应用真空管时产生的橙光是因为加热造成,有点类似传统的灯泡。
体积小,重量低,因此有助于电子设备的小型化。
工作电压低,只要用电池就可以供应。
在供电后即可使用,不需加热阴极需要的预热期。
可透过半导体技术大量的生产。
放大倍数大。
平面晶体管
平面工艺是60年代发展起来的一种非常重要的半导体技术。该工艺是在Si半导体芯片上通过氧化、光刻、扩散、离子注入等一系列流程,制作出晶体管和集成电路。凡采用所谓平面工艺来制作的晶体管,都称为平面晶体管。
平面晶体管主导了整个半导体工业很长一段时间。
工作电压和阈值电压大小比较时,MOS管工作状态
另外,以上的MOS晶体管叫做增强型MOS晶体管,MOS晶体管不只有这一种,还有许多许多种,比如①不加电压,②和③之间通电,加上电压之后反而不通电了的,这叫做耗尽型晶体管。另外,P型衬底的叫做P型MOS管,N型衬底的叫做N型MOS管,这方面想要详细了解,翻阅教科书。(此处修改,PMOS是导电沟道为P沟道的MOS,即N-body加电压后沟道反型,沟道区域的多数载流子由电子变成空穴,这个沟道叫做P-Channel,如下右图所示。NMOS也是同样的道理)
Westen Electric 公司在1951年开始批量生产这种点接触式晶体三极管。参数晶体管哪种好
高电子迁移率晶体管(HEMT)与任何其他FET一样工作。广东电路设计晶体管
储器件的晶体管累积量的增长远远超过非存储器件
图3中另一个有趣的地方是曲线末端附近的一组数据,它们由2017 年和2018 年的数据生成,该组数据点向上偏离学习曲线。如果学习曲线是真正的自然法则,怎么会发生这种情况呢?很简单,从2016 年到2018 年存储器件严重短缺,特别是DRAM。由于市场需求超过供应,每个晶体管的价格非但没有下降,反而上升了。但是这不会导致学习曲线长期偏离吗,当市场供需不平衡发生时,每个晶体管的成本就会高于或低于学习曲线的长期趋势线,当供需恢复平衡时,每个晶体管的成本将回归到学习曲线上。在学习曲线上方产生的面积通常会被学习曲线下方几乎相等的面积所补偿,反之亦然。这是学习曲线的另一个有用的好处,它可以预测未来价格的总趋势,即使短期市场力量会引起扰动。
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