高频晶体管小电流h_(FE)参量分析

<正> 一、引言晶体管共发射极直流特性曲线族,直观地反映出晶体管在不同集电极工作电流时电流放大系数h_(FE)的数值。无论哪种晶体管直流特性曲线族的线性问题,在产品质量分析中都占有重要地位。双极型晶体管h_(FE)在小电流下单调下降已为众所周知,很多人对小电流h_(FE)的变化规律进行了各种研究,提出多种物理模型和h_(FE)的数学表达式。晶体管制造厂家也始终把h_(FE)的线性作为工艺过程的重点赋与高度重视。     

pnp高频高反压沟道基区全温晶体管设计与制造

耗尽基区晶体管也称为双极静电感应晶体管(BSIT),其电流放大系数h_(FE)具有负的温度系数。双极结型晶体管(BJT)的h_(FE)具有正温度系数,将BSIJ与BJT并联,采用BJT常规工艺制造了pnp高频高反压沟道基区全温晶体管。 本文描述了这一器件的结构,工作原理,设计与制造。该器件的特点是:当温度T变化时,h_(FE)漂移较小。 测试结果表明,环境温度从25°升到180℃时,器件的h_(FE)随温度T变化率小于35％,优于同类型的常规双极结型晶体管,平均改善20％。当温室从25°降到-55℃时,器件的h_(FE)变化率小于或等于30％     

晶体管h_(FE)电流关系的一点注记

本文重新评价了晶体管电流放大系数h_(FE)的电流关系,结果表明,h_(FE)的最大值H_(FEmax)可能远小于其理想值h_(FEO).指出在晶体管的某些物理研究中应考虑到这一情况.     

高压功率开关晶体管h_(FE)-Ic关系的预示

本文根据电流连续方程和电荷控制理论,推导了一个预示硅n~ -pn~-n~ 高压功率开关晶体管的电流放大系数h_(FE)与收集极工作电流I_c之间的关系的归一化表达式,用以指导功率开关晶体管的设计,以达到快速、准确地确定收集极最大工作电流I_(cm)之目的.把所得的关系式用于预示BV_(ceō)≥100伏的高压功率开关晶体管的h_(FB)-I_c关系,取得了理论与实践相一致的结果.文章的最后部份讨论了影响预示正确性的一些实际因素.     

多晶发射极超增益晶体管

用多晶发射极工艺制成了超增益晶体管,当I_c从1mA减小到20nA时,h_(FE)始终保持在2000左右。     

晶体管的散弹噪声

晶体管散弹噪声理论已在早先的文章中发表了,对硅晶体管考虑的发射极空间电荷区陷井效应也作了修正。本文旨在讨论此修正。让 I_e 和 I_c 分别为发射极和集电极的直流电流,于是;I_c=α_(dc) I_e (I_c)_(sat)(1)式中,α_(dc)是直流电流放大系数,(I_c)_(sat)是集电极饱和电流。在硅晶体管中(I_c)_(sat)≈O,所以α_(dc)=I_c/I_e。故低频电流放大系数α_0为;     

晶体管h_(FE)快速测试仪

本文介绍一种测试晶体管直流电流放大系数h_(FE)的快速测试电路.整个电路是由一个稳压电源、一个负反馈放大器及被测晶体管三个部分组成,反馈放大器与被测晶体管构成一个自动增益控制电路,达到恒定被测晶体管集电极电流,从而直接在基极电流的测量中直读h_(FE).     

数字显示晶体管大信号电流增益测量电路

使用晶体管时经常需要测量的参数是共发射极大信号正向电流传输比(即电流增益h_(FE))。因此,能否用一测试电路和数字频率计来测试这一参数值,看来是值得讨论的问题。然而要达到普遍适用,则辅助测试电路应当简单而价廉,必要时为经济起见,不能要求精度过高。 h_(FE)的测量 h_(FE)的精确定义是[(I_C—I_(CEO))/I_B],其中所有电流均是在某一固定集电板一发射极电压V_(CE)和某一规定的集电极电流I_C值时测出的。一种更实际     

一种控制晶体管h_(FE)的新技术

本文介绍了利用电子辐照技术控制晶体管h_(FE)(共发射极电流放大系数)的新技术,并用DLTS深层瞬变光谱方法研究了辐照后在晶体管中引入的缺陷.     

晶体管电路直流工作点稳定性探讨

在分析晶体管偏置电路稳定性时,国内外传统的分析方法一般是采用稳定系数S=??.它是以I_c为着眼点,又只考虑I_(oo)的影响.是否全面、是否妥当,值得研究.在晶体管输出特性曲线上,直流工作点是由集电极电压U_(oe)和集电极电流I_c决定的.固然I_c变化时工作点会变化,然而集电极对地直流电压U_c变     

h_(FE)雪崩衰退及其复原

硅平面型晶体管的发射极-基极处于反向过载偏置而发生雪崩效应后,将引起h_(FE)衰退。浅结、重掺杂的超高频晶体管的h_(FE)雪崩衰退现象更明显和严重。实验结果表明,h_(FE)雪崩表退率随反向过载偏置电流及过载时间的增加而增大;h_(FE)雪崩衰退后的器件可以由高温老化和电功率老化而退火复原。因此,在此类器体的制造流程中的检测、成品测试以及应用中,都应避免发射极-基极处于反向过载偏置。在工艺筛选中,应加强高温老化和电功率老化,使器件的h_(FE)退火复原。     

关于两段饱和特性的分析

我厂在进行某军工任务硅高速小功率晶体管的试制中,开始阶段制得的相当一部分晶体管,其输出特性曲线出现了两段饱和特性.其特点是,在低压较大电流区域,特性曲线密集、倾斜,在饱和区与工作区之间出现了一个准饱和区.伴随发生的另一现象是I_(CM)不能达到版图设计应达到的指标,h_(FE)随集电极电流I_C很快下降,在输出特性上表现     

光电耦合器件在大信号AGC中的应用

小信号自动增益控制常采用改变晶体管直流工作点的方式来实现(见图1)。当信号增大时可使控制电压减小,管子直流I_c变小增益下降(反向AGC);或使控制电压增大,I_c增大增益下降(正向AGC)。以反向AGC为例,其输出随输入变化的曲线见图2。从图中可以看出管子的集电极电流取I_(c1)时比取I_(c2)时增益要大。     

Si-SiO_2界面陷阱引起的双极晶体管h_(FE)漂移的模型与模拟

本文表明,Si-SiO_2界面过渡层中的载流子陷阱对硅体内电子存在慢俘获作用,这将导致npn型双极晶体管电流放大系数h_(FE)随时间的正向漂移。从这种物理机制出发,建立了相应的数学模型。经计算机模拟分析,求得了h_(FE)随时间的漂移曲线以及温度、发射结偏压、基区表面势对这种漂移的影响。结果表明,基区表面势对漂移量的大小有重要影响,高温老化是漂移失效筛选的有效手段。     

晶体三极管β值的测试方法

β代表晶体三极管共发射极直流电流放大系数,β=I_c/I-b。I_c是集电极电流,I_b是基极电流。 当I_c和V_(ce)(集电极-发射极电压)取值不同时β值也略有不同。因此手册上所规定的β值都是在一定的I_c和V_(ce)数值下测得。测试时按图1所示的电路进行。先调节E_c使V_(ce)为规定值,再调节E_b使I_c为规定值。     

晶体管参数|h_(fe)|及截止频率f_T的测量

晶体管在射频段使用时人们最感兴趣的h参数是:晶体管短路输入阻抗h_i、晶体管开路输出导纳h_0和晶体管短路电流放大系数h_(fo)关于h_i和h_0可以用普通的射频阻抗(或导纳)电桥通过适当改装后来测量,h_f也可以利用实验室的通用电子设备如信号发生器、高频微伏表等配合起来进行测量.本文仅限于介绍晶体管在射频段共发射极短路电流放大系数的模值     

获得低频晶体管低噪声高增益的途径与措施

闪变噪声和爆裂噪声是晶体管低频噪声的主要来源。散粒噪声和基区电阻的热噪声在低频范围内同样起作用。改善半导体的表面状态、减少晶体中的原生缺陷并控制二次缺陷的诱生及重金属杂质的引入,提高小电流下的直流电流增益h_(FE)、减小晶体管的基区电阻r′_(bb),是实现低频晶体管低频低噪声的主要途径。按这一指导思想制得的晶体管,低频噪声系数N_(FL)≤1.5dB,在I_c=0.1mA下,h_(FE)=200～1200;I_(CEO)可低于100pA,BV_(CEO)<15V。     

用1/f噪声预测双极晶体管的h_(FE)漂移失效

对高温贮存和功率老化寿命试验结果的统计分析表明,npn型双极晶体管的电流增益h_(FE)随时间的漂移量与其初始1/f噪声有关.初始1/f噪声越大,则其h_(FE)漂移量也越大.相对漂移量△h_(FE)/h_(FE)与初始1/f噪声谱密度S_(iB)(f)的相关系数远大于它与初始直流参数的相关系数.根据笔者已建立的h_(FE)时间漂移模型,证明h_(FE)漂移与1/f噪声可归因于同一物理起源.据此,1/f噪声测量作为一种快速且非破坏性的手段,可用于双极晶体管h_(FE)漂移失效的早期预测.     

双极型晶体管电流增益温度特性的研究

本文研究了影响双极型硅晶体管电流增益h_(FE)温度特性的各种因素。计及基极电流非理想因子n的影响,引入了“禁带宽度视在变窄量”△E_(8a)的概念,提出了描述h_(FE)温度特性的理论模型。实验表明,降低发射区掺杂浓度和改变发射区的图形结构,对改善h_(FE)的温度特性十分有利。据此理论模型研制成功了电流增益温度特性优良的中小功率晶体管系列。     

注入多晶硅扩散在双极晶体管中的应用

研制了利用注入多晶硅扩散的一种新的掺杂方法。该方法在低噪声 npn 晶体管的制作中用于基区扩散,其特性有极显著改善。消除了脉动噪声,在10赫下噪声系数为3.5～4.0分贝。得到了极好的平坦的h_(FE)与集电极电流关系。