I n AE qni2 DB
qVBE exp kT
WB

0
pdx
QBB QBB 0 QB QBB 0 I n b
qVBE exp kT QBB 0 I n b
分子分母同乘以AEq
QEE QEE 0 QE QEE 0
pdx ndx
WB
WB
WB
b

0
WB
pdx

0
ndx
DB p 0 n 0
均匀基区小注入
b W 1 1 B 2L
* 2 B 2 B
WB

0
WB
pdx

0
ndx N BWB
1 n 0 WB 2
p 0 n 0 N B n 0
2
缓变基区小注入 * 1 WB L2 B
qVBE exp kT QEE 0
In
AE qni
Ip In
2
DB
Ip
AE qni
2
DE
1
1
DE
QBB 0
I n b

DB QEE 0
大注入
I n b QBB 0 , b
2 WB 4 DB
DW 1 E Ic 4DBQEE0
3.9 Байду номын сангаас极型晶体管的功率特性
1、 大注入效应 大电流（大注入） 内容 2 、有效基区扩展效应 3、发射极电流集边效应
大功率
4、 晶体管最大耗散功率PCM 5、二次击穿和安全工作区
高电压（击穿）
1、 大注入效应
1）任意注入下基区内建电场 （1）大小注入的概念
pb(x) pb(x) nb(x) nb(x)
WB
Jn

0
pdx qDB pn x W pn x 0 B
pn x 0
qV qV exp BE exp BC kT kT I n AE qni2 DB WB



qV BE ni2 exp kT qV BC pn x W ni2 exp B kT
2 B
大注入时，γ随Ic 的增加而下降
6）电流放大系数随工作点的变化 大注入
2 DE WB 1 Ic 4 DB QEE 0

*
2 WB 1 4 L2 B
E Ic 4L 4 DB QEE 0
W
2 B 2 B
DW
2 B

1
2、 基区扩展效应 1）少子电荷对集电结电场分布的影响 注入水平增加 集电结空间电荷区载流子浓度
E x q N C n dE dx s q NC n
E N+
B P N-
C N+
⑦
⑧
0
WC
s
x E 0
J CH q N C qvmax x E x
n Jc qv
增加
(p侧）
qN B dE dx s
E
+ n N
B P
C
① ② ⑦ N⑥ N+
(n-侧）
q N C n dE dx s
③ ④ ⑤
0
集电结空间电荷区电场分布发生变化
WC
2）强电场下的基区纵向扩展 当JC增加到E(0)=0时， JC继续增加，基区开始 扩展。 E(0)=0时对应的注入电 流密度为临界电流密度 用JCH表示 (n-侧）
小注入 E
E
kT 1 dn q n dx
大注入
③作用： 加速少子通过基区
2）任意注入下的电流－电压关系
E kT 1 dp q p dx
J n q n nE qDn
dn dx
爱因斯坦关系
Jn d pn 1 qDB p dx
电流方向与x正向相反
等式两边在0～WB 范围内进行积分
2 W * 1 B 4LB
WB
大注入

0
WB
pdx

0
ndx

1 1 n 0 WB n 0 WB 2 2
的 变化范围 结论：
*
均匀基区 晶体管
*
1
W 2 LB
2 B 2

*
2 WB 1 4 L2 B
缓变基区 * 晶体管
2 WB 1 L2 B
WB
qVBE exp kT
WB
b

0
WB
pdx
2 i

0
WB
ndx
DB n
qVBE exp kT


0
WB

0
pdx
WB
pdx

0
ndx
DB p 0 n 0
QB AE q

0
ndx
*
b 0 0 1 1 B DB B p 0 n 0

*
2 WB 1 4 L2 B
在大注入时，基区扩散系数趋于一致，形式上与均匀基区晶体 管小注入的情况相同，只是扩散系数增大一倍。 原因： 在大注入时，高浓度的非平衡载流子减弱了基区平衡多子的浓 度的作用，自建电场仅由大注入形成，由于大注入自建电场的 作用，所以扩散系数增大一倍。
4）任意注入下的结定律（注入强度对载流子分布的影响) 结定律： 中性区与势垒区边界上的少子浓度与结电压之间的关系 小注入： n qV
n 0
2 i
NB
exp
BE
kT

大注入：
qVBE n 0 ni exp 2kT
特点：
n(0)与VBE的关系指数因子降为qVBE/2kT,而且n(0)与NB无关。
5）任意注入下的发射结注入效率
In
AE qni
2
DB
qVBE exp kT QBB
pdx
0
乘以发射结面积
3）任意注入下的基区度越时间与输运系数
b
QB In
In
A
E
qni2
D
qVBC qVBE exp exp kT kT
WB
B

0
pdx
发射结正偏，且VBE＞＞kT/q,集电结反偏
I n AE qni2 DB
小注入
大注入
（2）大注入自建电场的产生 ①原因： 多子的浓度梯度 ②大小： 理论依据 多子电流为零
J p q p pE qD p dp 0 dx
E
pb(x) nb(x)
kT 1 dp p NB n q P dx
E
kT 1 dN B q NB dx
kT 1 dn dN B q n N B dx dx