Анализ и моделирование биполярных транзисторов

    Дисциплина: Технические
    Тип работы: Курсовая
    Тема: Анализ и моделирование биполярных транзисторов

    Содержание
    Курсовой работы по дисциплине Радиоэлектроника
    Тема: Анализ и моделирование биполярных транзисторов.
    Задание.
    Введение.
    Технология изготовления биполярного транзистора КТ 380.
    Анализ процессов в биполярном транзисторе.
    Статические характеристики биполярного транзистора включенного по схеме с общим эмиттером, общей базой и общим коллектором.
    Анализ эквивалентнах схем биполярного транзистора.
    Н – параметры биполярного транзистора.
    Работа биполярного транзистора на высоких частотах.
    Работа биполярного транзистора в импульсном режиме.
    Математическая модель биполярного транзистора.
    Измерение параметров биполярного транзистора.
    Основные параметры биполярного транзистора.
    Применение биполярных транзисторов в электронных схемах(на примере радиомикрофона ).
    Литература.
    Введение.
    Историческая справка.
    Объем исследований по физике твердого тела нарастал с 1930-х годов, а в 1948 было сообщено об изобретении транзистора. За созданием транзистора последовал необычайный расцвет
    науки и техники. Был дан толчок исследованиям в области выращивания кристаллов, диффузии в твердом теле, физики поверхности и во многих других областях. Были разработаны разные типы
    транзисторов, среди которых можно назвать точечный германиевый и кремниевый с выращенными переходами, полевой транзистор (ПТ) и транзистор со структурой металл – оксид – полупроводник
    (МОП-транзистор). Были созданы также устройства на основе интерметаллических соединений элементов третьего и пятого столбцов периодической системы Менделеева; примером может служить
    арсенид галлия. Наиболее распространены планарные кремниевые, полевые и кремниевые МОП-транзисторы. Широко применяются также такие разновидности транзистора, как триодные тиристоры и
    симисторы, которые играют важную роль в технике коммутации и регулировании сильных токов.
    В 1954 было произведено немногим более 1 млн. транзисторов. Сейчас эту цифру невозможно даже указать. Первоначально
    транзисторы стоили очень дорого. Сегодня транзисторные устройства для обработки сигнала можно купить за несколько центов.
    Без транзисторов не обходится не одно предприятие, которое выпускает электронику. На транзисторах основана вся современная электроника. Их широко применяют в теле, радио и
    компьютерных аппаратурах.
    Транзисторы представляют собой полупроводниковые приборы с двумя
    -переходами. В простейшем случае транзисторы состоят из кристалла германия и двух остриёв (эмиттер и коллектор), касающихся поверхности кристалла на расстоянии 20-50 микронов друг
    от друга. Каждое остриё образует с кристаллом обычный выпрямительный контакт с прямой проводимостью от острия к кристаллу. Если между эмиттером и базой подать напряжение прямой
    полярности, а между коллектором и базой - обратной полярности, то оказывается, что величина тока коллектора находится в прямой зависимости от величины тока эмиттера.
    Плоскостной транзистор состоит из кристалла полупроводника (германия, кремния, арсенида, индия, астата, и др.), имеющего три слоя различной проводимости
    . Проводимость типа
    создаётся избыточными носителями положительных зарядов, так называемыми \"дырками\", образующиеся в случае недостатка электронов в слое. В слое типа
    проводимость осуществляется избыточными электронами.
    Рис 1-1.
    транзистор
    Таким образом, возможны два типа плоскостных транзисторов:
    , в котором два слоя типа
    (например, германия) разделены слоем
    , в котором два слоя типа
    разделены слоем типа
    Из транзисторов можно составить схемы различных назначений. Например можно собрать усилители тока, мощности, усилители звуковых частот, декодеры аудио, видео, теле-радио
    сигналов, а также простейшие логические схемы, основанные на принципе и-или-не.
    Транзисторы КТ380 – кремниевые эпитаксиально-планарные
    универсальные высокочастотные маломощные.
    Предназначены для работы в переключающих схемах, в схемах усилителей высокой частоты герметезированой
    аппаратуры.
    Бескорпусные, с гибкими выводами с гибкими выводами, с защитным покрытием. Транзисторы помещаются в герметическую
    заводскую упаковку. Обозначение типа и цоколевка приводятся в паспорте.
    Масса транзистора не более 0,01 г.
    Технология изготовления биполярного транзистора КТ380.
    Эпитаксиальная технология позволяет расширить рабочий диапазон транзисторов, особенно ключевых, за счет уменьшения
    последовательного сопротивления коллектора. Она основана на выращивании очень тонкого слоя полупроводника (достаточного для формирования активных элементов) поверх исходного слоя того
    же самого материала. Этот эпитаксиальный слой представляет собой продолжение исходной кристаллической структуры, но с уровнем легирования, необходимым для работы транзистора. Подложку
    сильно легируют (до содержания легирующей примеси порядка 0,1%), тщательно полируют и затем промывают, поскольку дефекты на поверхности подложки сказываются на совершенстве структуры
    эпитаксиального слоя.
    Выращивание совершенного эпитаксиального слоя – очень сложный процесс, требующий тщательного выбора материалов и
    поддержания исключительной общей чистоты в системе. Слой выращивается методом химического осаждения из паровой фазы, обычно из паров тетрахлорида кремния SiCl
    4. При этом используется водород, который восстанавливает SiCl
    4 до чистого кремния, осаждающегося затем на подложке при температуре около 1200
    0С. Скорость роста эпитаксиального слоя – порядка 1 мкм/мин, но ее можно регулировать. Для легирования слоя в рабочую камеру вводят мышьяк (примесь n-типа), фосфор (n-тип)
    или бор (p-тип). Обычно выращивают только один слой, но в некоторых случаях, например при изготовлении многослойных тиристоров, получают два слоя – один n, а другой p-типа. Толщина
    эпитаксиального слоя составляет от нескольких микрометров для сверхвысокочастотных транзисторов до 100 мкм для высоковольтных тиристоров. Эпитаксиальный материал дает возможность
    изготавливать транзисторы для усилителей и электронных ключей.
    В противоположность технологии мезаструктур, при которой диффузия происходит равномерно по всей поверхности
    полупроводника, планарная технология требует, чтобы диффузия была локализована. Для остальной части поверхности необходима маска. Идеальным материалом для маски является диоксид
    кремния, который можно наращивать поверх кремния. Так, сначала в атмосфере влажного кислорода при 1100
    0С выращивают слой диоксида толщиной около 1000 нм (это занимает примерно час с четвертью). На выращенный слой наносят фоторезист, который может быть сенситизирован для
    проявления ультрафиолетовым светом. На фоторезист накладывают маску с контурами базовых областей, в которых должна проводиться диффузия (их тысячи на одной подложке), и экспонируют
    фоторезист под освещением. На участках, не закрытых непрозрачной маской, фоторезист затвердевает под действием света. Теперь, когда фоторезист проявлен, его легко удалить
    растворителем с тех мест, где он не затвердел, и на этих местах откроется незащищенный диоксид кремния. Для подготовки подложки к диффузии незащищенный диоксид вытравливают и
    пластинку...

    Забрать файл

    Похожие материалы:


ПИШЕМ УНИКАЛЬНЫЕ РАБОТЫ
Заказывайте напрямую у исполнителя!


© 2006-2016 Все права защищены