Курсовик по физике, мой

Цель задания

Задачей выполнения курсового проекта является разработка маломощного биполярного транзистора в диапазоне, средних и высоких частот.
Целью работы над проектом является приобретение навыков решения инженерных задач создания дискретных полупроводниковых приборов, углубление знаний процессов и конструктивно технологических особенностей биполярных маломощных транзисторов.

3. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

2Техническое задание.

Техническое задание содержит требования к параметрам и условиям эксплуатации практикуемого прибора. В данном случае наиболее существенны следующие параметры:

1. 
   Номинальный ток коллектора I_{к ном}=9мА.
   
2. 
   Номинальное напряжение коллектора U_{к ном}=13В
   
3. 
   Верхняя граничная частота f_a=90МГц
   
4. 
   Максимальная рассеивающая мощность Р_{к мах}=60мВт
   
5. 
   Максимальное напряжение коллектора U_{к мах}=18В
   
6. 
   Максимальный ток коллектора I_{к мах}=12мА
   
7. 
   Максимальная рабочая температура транзистора Т_{к мах}=74°С
   
8. 
   Коэффициент передачи тока в схеме с ОЭ β=65
   

3Параметры, выбранные самостоятельно.

1. 
   Время жизни ННЗ τ_ср=5мкс
   
2. 
   Материал кристалла Ge
   
3. 
   Тип структуры p-n-p
   
4. 
   Ёмкость коллекторного перехода С_к=2пФ
   
5. 
   Коофициент запаса по частоте F Х₁=1,3
   
6. 
   Перепад N_б Х₂= 500
   
7. 
   Отношение концентраций N_ОЭ/ N_б=3
   
8. 
   Толщина диффузионного слоя h_дс= мкм
   
9. 
   Скорость поверхностной рекомбинации S_рек= слус
   

4Перечень используемых обозначений

A_k - площадь коллектора;

А_э - площадь эмитера;
a - градиент концентрации примесей;
- отношение подвижностей электронов и дырок;
С_з.к зарядная (барьерная) емкость коллекторного перехода;
С_д.э - диффузионная емкость эмитерного перехода;
С_з.э - зарядная (барьерная) емкость эмитерного перехода;
Д_п, Д_р - коэффициенты диффузии электронов и дырок;
Д_нб, Д_об - коэффициенты диффузии не основных и основных носителей в базе;
Д_нэ, Д_оэ - коэффициенты диффузии не основных и основных носителей в эмиттере;
Е — напряженность электрического поля;
 - ширина запрещенной зоны;
 - частота;
_ - граничная частота коэффициента передачи тока в схеме с общей базой;
_Т  _ - граничная частота коэффициента передачи тока в схеме с общим эмитером;
_max - максимальная частота генерации;
h_kp - толщина кристалла;
h_э, h_k — глубина вплавления в кристалл эмитера и коллектора;
L_n, L_p - средние диффузионные длины электронов и дырок;
L_нб, L_нэ средние диффузионные длины не основных носителей в базе и эмитере;
N_б, N_k, N_э — концентрации примесей в базе, коллекторе и эмитере сплавного транзистора;
N_б(х) - концентрация примеси, формирующей проводимость базы дрейфового транзистора;
N_э(x) - концентрация примеси, формирующей проводимость эмиттера дрейфового транзистора;
n_i - равновесная концентрация электронов в собственном полупроводнике;
n_n, n_p - равновесные концентрации электронов в полупроводниках n - типа и p - типа;
Р - мощность, рассеиваемая в коллекторе;
P_{k max} - предельно допустимая мощность, рассеиваемая в коллекторе;
Р_э - периметр эмитера;
Р_n, Р_p - равновесные концентрации дырок в полупроводниках n -типа и p - типа;
R_б, R_э, R_к - радиусы электродов базы, коллектора, эмитера;
R_m, - тепловое сопротивление;
r_б - эквивалентное сопротивление базы;
r_б^’, r_б^’’ - омическое и диффузное сопротивление базы;
r_э - сопротивление эмитера без учета эффекта Эрле;
r_э^’ - сопротивление эмитера с учетом эффекта Эрле;
S — скорость поверхностной рекомбинации;
Т — абсолютная температура;
Т_к — температура корпуса транзистора;
Т_max - максимально допустимая температура коллекторного перехода;
W - геометрическая толщина базы;
W_g — действующая толщина базы;
U_эб - напряжение эмитер-база;
U_кб - напряжение коллектор-база;
U_kpn - контактная разность потенциалов;
U_проб - напряжение пробоя;
U_прок - напряжение прокола транзистора;
U_к - напряжение коллекторного перехода;
U_{k max} - максимально допустимое напряжение на коллекторе;
I_э — ток эмитера;
I_б — ток базы;
I_ко — обратный ток коллектора при разомкнутом эмиттере;
I_kmax - максимально допустимый ток коллектора;
I_ген - ток термогенерации в области объемного заряда;
I_рек — ток рекомбинации;
 - коэффициент передачи тока в схеме с общей базой;
_о - низкочастотное значение ;
^* — коэффициент усиления тока коллекторного перехода за счет не основных носителей заряда;
 — коэффициент передачи тока в схеме с общим эмитером;
 — коэффициент инжекции эмитера;
б_к — толщина коллекторного перехода;
 - относительная диэлектирическая проницаемость;
_о – коэффициент переноса не основных носителей заряда через область базы;
_э, _б – подвижности электронов и дырок;
_нб, _об – подвижности не основных и основных носителей заряда в базе;
_нэ, _оэ – подвижности не основных и основных носителей заряда в эмитере;
 - круговая частота;
 - удельное сопротивление полупроводника;
_i - удельное сопротивление собственного полупроводника;
_э, _б, _к - удельные сопротивления эмитера, базы, коллектора;
_n,_p – среднее время жизни электронов и дырок
_np – время пролета не основных носителей заряда через базу;
_n – среднее время жизни носителей заряда, обусловленное поверхностной рекомбинацией;
 - удельная теплопроводность;

4.