Qualitative Erklärung der Ausgangscharakteristik von Transistoren (BJT) unter Verwendung einer Verarmungsschicht zwischen Kollektor und Basis

Meinem Verständnis nach,

Die Diffusionsschicht an einem pn-Übergang ist ein Gleichgewicht zweier entgegengesetzter Kräfte auf Ladungsträger aufgrund von 2 Kräften - Konzentrationsgradient und elektrisches Feld, verursacht durch Vorspannung und wiederum durch Diffusion, verursacht durch Konzentration. Im stationären Zustand (mit oder ohne Vorspannung) sind die Kräfte bei einem erreichten Gleichgewicht (das dynamisch ist und sich mit der Vorspannung ändert) perfekt ausgeglichen. Jetzt sind alle Kräfte ausgeglichen, alles, was diesen dynamischen Widerstandseffekt verursacht, ist die Änderung der Größe der Verarmungsschicht, also des Widerstands, nicht diese Kräfte, da sie jetzt ausgeglichen sind .

Hoffentlich ist das das richtige Bild davon. Ich versuche zu sehen, wie sich die Verarmungsschicht zwischen Collector und Base ändert v ich an der Basis (gemeinsamer Emitteranschluss). Ich kann sehen, dass die spätere Erschöpfung von EB allein durch die Vorspannung von 0 bis entschieden wird v ich . Was ich nicht erklären kann, ist, wie sich dies auf die Erschöpfung später vor Christus auswirkt.

Was ich versuche zu tun, ist ungefähr zu verstehen, was mit dem Widerstand passiert ( v ICH statt D v D ICH ) zwischen Base und Collector verwenden ICH e ≈ ICH C und das Ohmsche Gesetz, um einen Graphen zwischen zu bekommen v ich Und v Ö = v C

Bei Bedarf überspringen: Ich habe nachgeschlagen, alle Erklärungen haben einen "Strom beschleunigt einfach in Collector", den ich eindeutig bekomme ICH e ≈ ICH C verstehe aber nicht, wie das zu einer Beziehung zwischen dem erhaltenen Basisstrom und dem erhaltenen Kollektorstrom oder den Ausgangseigenschaften führt. Ich habe dieses Buch in einem Internetarchiv von Millman & Halkias gefunden, Kapitel 5 gelesen, wo es zu den Ausgangseigenschaften kommt, noch nicht verstanden. Lesen Sie andere verwandte Fragen wie Warum ist Ib in einem Bipolartransistor proportional zu Ic? , immer noch kein qualitatives Bild außer der Erklärung "Strom wird von Kräften angezogen" oder "es kommt in die Halbleiterphysik und komplexe Mathematik". Die frühere Erklärung spricht mich nicht an, weil die Kräfte jetzt ausgeglichen sind, oder? Ist das nicht der Widerstand der Sperrschicht und nicht die Kräfte? Was passiert also mit dieser Sperrschicht?

Oder besser gesagt,

Die Frage : Kann jemand die Ausgangseigenschaften eines BJT unter Verwendung von Verarmungsschichten anstelle des regulären "Strom wird von Kräften angezogen" qualitativ erklären?

Danke

Eine Sache ist die (idealerweise genau proportionale) Beziehung zwischen Ic und Ib, und eine andere ist der Early-Effekt (der eine Aussage darüber ist, wie Ic von Vce für ein festes Ib abhängt, selbst in der linearen Zone, in der ein idealer Transistor einen festen Ic ergeben würde .) Haben Sie Probleme mit beiden?
@SredniVashtar, ja beides. Aber ich suche wirklich nur nach einem Verständnis dafür, was mit der Verarmungsschicht passiert, damit ich von dieser Spur aus weiter studieren kann. Mir wurde in electronic.stackexchange.com/questions/541740/… gesagt , dass ich es nicht einfach für 2 Dioden halten und bekommen kann ICH C vs v Ö − v ich
Vielleicht hilft es Ihnen, die Transistoraktion in Bezug auf Wahrscheinlichkeiten zu sehen? Wenn Sie Träger am Emitter injizieren, ist die Wahrscheinlichkeit, weggefegt und vom Kollektor gesammelt zu werden, alpha. Dadurch bleibt ein kleiner Teil der Träger zurück, die in der Basis landen. Je größer die Basis, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, Träger darin zu verlieren. Je kürzer die Basis, desto höher ist Ic für ein gegebenes Ie. Das Ändern der Breite der Verarmungsschicht kann die Breite der Basis modulieren. Hilft das?

Antworten (1)

Aufgrund der hohen Dotierungsverhältnisse von der Basis zum Emitter/Kollektor existieren 2 Exponentialkurven bei derselben Temperatur, deren Verhältnis das lineare hFE-Verhältnis aufgrund der Biegung des Leitungsbandes ergibt.

Dennoch steigt hFE bei sehr niedrigen Strömen um >50 % und fällt dann typisch ab. über den mittleren Strom hinaus.

Dann sinkt hFE in die Sättigung auf ein nutzbares hFE = 10 % des maximalen hFE, wenn CB von einer niedrigen Leckstromsenke zu einer leitfähigen Diode bei Vce = Vce(sat) wechselt, die oft mit 10, 20 und/oder 50 bewertet wird, wenn hFE > 500 .

Der CE-Leitungsverlust kann in einem Bereich von 100 k bis > 1 M für gängige Typen liegen, dann bis zur Sättigung ist die in Watt angegebene Größe des Chips umgekehrt proportional zum quasi linearen Durchgangswiderstand der Diode Rce <= 1 / Pmax, der auf 50 % herunter bewertet wird oder So. Einige sind so niedrig wie 10 mOhm, während PN2222 4 Ohm bei Vce (sat) für 1/4 W Nennleistung hat.

Einige physikalische Details .

Qualitative Erklärung der Ausgangscharakteristik von Transistoren (BJT) unter Verwendung einer Verarmungsschicht zwischen Kollektor und Basis
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