1.6 VÍ DỤ THIẾT KẾ BJT

17

17
Đặc trưng I-V:
()
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
−−=
2
2
1
DDTG
in
D
VVVV
L
ZC
I
µ

Z: chiều sâu của kênh, L: chiều dài kênh, C
i
: điện
dung lớp cách điện trên đơn vị diện tích,
n

µ
độ linh
động bề mặt của điện tử.


18
Đ1.6 Vờ duỷ thióỳt kóỳ BJT
Phỏửn naỡy seợ xem xeùt mọỹt thióỳt kóỳ cho vióỷc chóỳ taỷo mọỹt BJT vồùi mọỹt
lồùp ngỏửm nhổ õaợ noùi tồùi ồớ phỏửn trổồùc. Tuỏửn tổỷ thióỳt kóỳ vaỡ chóỳ taỷo chổa õổồỹc
õóử cỏỷp ồớ õỏy. Hỗnh (1.6.1) laỡ sồ õọử cuớa mọỹt n+pn+ BJT.

Caùc thọng sọỳ quan troỹng laỡ hóỷ sọỳ khuóỳch õaỷi doỡng base-collector, ,
tỏửn sọỳ cutoff, laỡ tỏửn sọỳ ổùng vồùi sổỷ suy giaớm cuớa hóỷ sọỳ khuóỳch õaỷi ac vóử õồn
vở, tỏửn sọỳ cừt alpha, f

, lión quan vồùi thồỡi gian dởch chuyóứn cuớa haỷt taới thổù
yóỳu qua mióửn base
B
, tổồng ổùng vồùi sổỷ suy giaớm 3 dB cuớa õọỹ lồỹi so vồùi giaù
trở cuớa noù ồớ tỏửn sọỳ thỏỳp:
f

= 1/(2
B
)

vaỡ:
n
b
B

D
W


2
=



19
trong õoù laỡ hóỷ sọỳ phuỷ thuọỹc vaỡo mổùc pha taỷp (=2 cho base pha taỷp
õọửng nhỏỳt), vaỡ vaỡo õióỷn trổồỡng aùp õỷt.
Ngoaỡi ra coỡn coù hai tióu chuỏứn cho sổỷ hoaỷt õọỹng bỗnh thổồỡng cuớa
transistor. Mọỹt laỡ thóỳ õaùnh thuớng. Dổồùi õióửu kióỷn phỏn cổỷc ngổồỹc, coù hai
nguyón nhỏn gỏy ra hióỷn tổồỹng õaùnh thuớng. Mọỹt laỡ tunnel do õióỷn trổồỡng
caớm ổùng (thổồỡng giổợa hai mióửn pha taỷp maỷnh, hióỷu ổùng Zener). Hai laỡ õaùnh
thuớng thaùc luợ, do caùc cỷp õióỷn tổớ-lọự trọỳng õổồỹc taỷo ra do caùc haỷt taới õổồỹc
gia tọỳc bồới õióỷn trổồỡng. Thóỳ õaùnh thuớng (BV) thổồỡng lión quan vồùi hóỷ sọỳ
nhỏn collector nhổ sau:

[]
n
CBCB
BVV
M
o
)/(1
1

=

Trong õoù n laỡ hũng sọỳ vaỡ (BV)
Cbo
laỡ thóỳ õaùnh thuớng hồớ maỷch.
ọỹ lồỹi doỡng õổồỹc bióứu dióựn bồới:


T
E
En
En
Cn
Cn
C
E
C
M
I
I
I
I
I
I
I
I
===

20
Trong õoù

T
laỡ hóỷ sọỳ vỏỷn chuyóứn base,

22
2/1
1
sec
nb
n
b
T
LW
L
W
h
+





EB
GG /1
1
+

Trong õoù L
n
laỡ quaợng õổồỡng khuóỳch taùn cuớa õióỷn tổớ, sọỳ Gummel G
B

õổồỹc xaùc õởnh bồới:



(1.6.1)
nB
Bo
base
B
nB
B
D
qQ
dxxN
D
G
/
)(
1
==



vaỡ G
E

õổồỹc xaùc õởnh tổồng tổỷ cho emitter, Q
Bo
laỡ õióỷn tờch tióỳp xuùc cuớa
base. Dỏỳu xỏỳp xố ổùng vồùi õióửu kióỷn W
b
>> L
n
.

[]
n
CBoCBbEB
BVVLWGG )/(2//
1
2
+




Nóỳu giaớ thióỳt coù mọỹt phỏn bọỳ Gauss cuớa nọửng õọỹ taỷp chỏỳt (kóỳt quaớ cuớa
uớ nhióỷt), vồùi nọửng õọỹ taỷi bóử mỷt laỡ N
Bo
thỗ:
CBoB
N
Dt
x
xNN = )
4

p(e
2


21
Vồùi N
C
laỡ nọửng õọỹ taỷp ồớ collector (bón phờa base cuớa chuyóứn tióỳp
collector-base), khi õoù:
dxNdyedyeN
Dt
q
Q
CB
EB
x
x
C
t
y
t
y
Bo
Bo

=

1
2
2
2
0
2/
0
2/
2/1
2


Vồùi
()
2/1
1
2 Dt

x
t
EB
=


()
2/1
2
2 Dt
x
t
CB
=

Trong õoù x
EB
vaỡ x
CB
laỡ khoaớng caùch tổỡ bóử mỷt tồùi meùp cuớa caùc mióửn
emitter-base vaỡ collector-base tổồng ổùng. Khi õoù:


22
(1.6.2)

+=
q
WQxN
q
xQ
q
BV
bBoCBo
S
CBo
22
)(
2
11

Vồùi x
1
= x
epi
- x
BC
Caùc phổồng trỗnh (1.6.1 v 1.6.2) duỡng õóứ xaùc õởnh cọng nghóỷ chóỳ taỷo.
Vỏỳn õóử coù thóứ õổồỹc phaùt bióứu dổồùi daỷng: cho caùc giaù trở mong muọỳn cuớa ,
f
T
, (BV)

CBo
, vaỡ R
SB
(trồớ khaùng sheet cuớa base), cỏửn xaùc õởnh kờch thổồùc vaỡ
caùch thổùc pha taỷp cho vióỷc chóỳ taỷo BJT nhổ hỗnh (1.6.1). Baỡi toaùn vaỡ lồỡi
giaới õổồỹc toùm từt trong baớng
sau.





23

24
Læu âäö thuáût toaïn cho baìi toaïn