硅PNP双极型晶体管(器件工艺技术)概述.
半导体器件技术在集成电路设计中的应用
半导体器件技术在集成电路设计中的应用随着科技的迅速发展，集成电路技术成为现代电子设备的核心。
而在集成电路设计中，半导体器件技术起着至关重要的作用。
本文将探讨半导体器件技术在集成电路设计中的应用，并重点介绍几种常见的半导体器件。
半导体器件是一种能够在特定条件下调控电流的器件，其特性在集成电路设计中起着重要的作用。
通过不同类型的半导体器件，可以实现不同的电子功能，如放大、开关、调节等。
以下是几种常用的半导体器件及其在集成电路设计中的应用：1. 双极型晶体管（BJT）：双极型晶体管是一种三层（NPN或PNP）结构器件，常用于集成电路中的放大和开关电路。
通过控制基极电流，可以有效地调节集电极电流，实现信号放大的功能。
BJT还可以用作开关，通过控制基极电流的开关状态，可以控制电路的导通和断开。
2. 金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）：MOSFET是一种基于N型或P型半导体材料制造的晶体管。
它具有低功耗、高开关速度和较低的电流漏泄等优点，广泛应用于集成电路中。
在集成电路设计中，MOSFET常用于数字电路，例如逻辑门、存储器和微处理器等。
它还可以用于模拟电路设计，如运算放大器和滤波器。
3. 整流器：整流器是一种将交流电信号转换为直流电信号的半导体器件。
在集成电路设计中，整流器常用于电源管理电路。
它能够将输入的交流电信号转换为稳定的直流电信号，为其他电路提供可靠的电源。
整流器可分为半波整流器和全波整流器两种类型，在不同应用场景下选择合适的整流器类型。
4. 可调电阻：可调电阻是一种能够调节电阻值的半导体器件。
在集成电路设计中，可调电阻常用于模拟电路的设计，如音频放大器和滤波器。
通过调节电阻值，可以实现信号的增益和频率的调节，满足不同的应用需求。
5. 可控硅（SCR）：可控硅是一种用于高电流和高电压应用的半导体器件。
它可以用作开关或晶闸管，在集成电路设计中被广泛用于电源控制和电机控制等领域。
可控硅能够经受高压和高电流的冲击，并有较低的漏电流。
pnp晶体管工作原理
pnp晶体管工作原理PNP晶体管工作原理。
PNP晶体管是一种常用的半导体器件，它在电子设备中起着重要的作用。
了解PNP晶体管的工作原理对于理解电子设备的工作原理至关重要。
本文将介绍PNP晶体管的工作原理，帮助读者更好地理解这一器件的工作原理。
PNP晶体管是一种双极型晶体管，由三个掺杂不同材料的半导体层构成。
它由一层N型半导体夹在两层P型半导体之间组成。
PNP 晶体管的工作原理主要涉及电流的控制和放大。
当在基极端施加正电压时，会导致P型半导体中的空穴向基极流动。
这样就形成了一个电流，称为基极电流。
基极电流的大小取决于基极端的电压，当电压增大时，基极电流也会增大。
当基极电流流入基极时，会引起发射极和集电极之间的电流。
这是因为发射极和集电极之间的结是反向偏置的，当基极电流流入基极时，会减小这个反向偏置，从而使发射极和集电极之间的电流增大。
这样就实现了对发射极和集电极之间电流的控制。
这种控制电流的作用使得PNP晶体管可以被用来放大电流信号。
在PNP晶体管中，发射极和集电极之间的电流是由基极电流控制的。
当基极电流增大时，发射极和集电极之间的电流也会增大。
这种现象被称为电流放大。
PNP晶体管的电流放大作用使得它可以被用来放大弱信号，从而实现对信号的放大和控制。
除了电流放大作用，PNP晶体管还可以被用来实现电流的开关控制。
当在基极端施加足够大的正电压时，会使得基极电流增大，从而导致发射极和集电极之间的电流急剧增大。
这时，PNP晶体管就处于导通状态，可以用来控制电路中的开关。
当去除基极端的正电压时，基极电流减小，发射极和集电极之间的电流也减小，PNP晶体管就处于截止状态，电路中的开关也就关闭了。
综上所述，PNP晶体管的工作原理主要涉及电流的控制和放大。
通过对基极端的电压控制，可以实现对发射极和集电极之间电流的控制，从而实现对信号的放大和控制，同时也可以实现对电路的开关控制。
PNP晶体管在电子设备中有着广泛的应用，了解其工作原理对于理解电子设备的工作原理具有重要的意义。
双极型晶体管知识讲座
双极型晶体管知识讲座大家好，今天我想给大家讲一下双极型晶体管的知识。
双极型晶体管是一种常见的晶体管器件，也是现代电子技术中非常重要的一部分。
它由两个PN结组成，其中一段是N型材料，另一段是P型材料。
这两个节电之间的区域称为基区。
首先，我们来讨论一下P型材料。
P型材料是由掺入一些三价元素（如硼）形成的，这些元素减少了材料中自由电子的数量，同时增加了正电荷的载流子（空穴）的数量。
在P型材料中，有大量的正电荷载流子，而几乎没有自由电子。
接下来，我们来讨论一下N型材料。
N型材料是由掺入一些五价元素（如磷）形成的，这些元素增加了材料中自由电子的数量，同时减少了正电荷的载流子（空穴）的数量。
在N型材料中，有大量的自由电子，而几乎没有正电荷载流子。
当P型材料和N型材料通过PN结连接在一起时，一个重要的现象就出现了，那就是电子和空穴会互相扩散。
这种现象被称为扩散效应。
当电子和空穴扩散到PN结的对面时，电位差会发生改变，从而形成了一个电场。
这个电场被称为内建电场。
当我们给PN结提供一个外部电压时，就可以改变内建电场的强度。
当外部电压为正时，也就是正向偏置，内建电场会被削弱，电子和空穴可以很容易地通过PN结相互扩散。
这时，PN结的电阻会变得非常小，电流可以流过PN结，晶体管就处于导通状态。
相反地，当外部电压为负时，也就是反向偏置，外部电压会增强内建电场，从而阻止电子和空穴扩散。
这时，PN结的电阻会变得非常大，电流无法流过PN结，晶体管就处于截止状态。
通过控制基区的电压，我们可以控制晶体管的工作状态，从而实现信号的放大和开关控制。
双极型晶体管在现代电子电路中广泛应用，如放大器、开关电路、振荡器等。
总结一下，双极型晶体管是一种由PN结组成的器件。
它通过控制基区的电压来控制晶体管的工作状态。
在正向偏置下，晶体管导通；在负向偏置下，晶体管截止。
双极型晶体管在电子电路中扮演着重要的角色，为我们的现代科技奠定了坚实的基础。
谢谢大家！双极型晶体管（BJT）广泛应用于电子行业中，在多种电子电路中都扮演着关键角色。
双极型晶体管的工艺制作流程
双极型晶体管的工艺制作流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!双极型晶体管（BJT）是一种重要的半导体器件，主要用于放大和开关电路。
双极型晶体管制造工艺
双极型晶体管的制造工艺包括衬底选择、多次光刻和扩散过程等步骤。
具体如下：
1. 衬底选择：首先确定衬底的材料类型，确认其电阻率以及晶向。
这是为了确保晶体管的性能能够满足设计要求。
2. 第一次光刻：进行N+隐埋层扩散孔的光刻，这一步骤是为了形成晶体管的隐埋层，为后续的扩散过程做准备。
3. 外延层淀积：在衬底上淀积外延层，这通常是为了形成一个纯净的半导体层，为晶体管的后续制作提供基础。
4. 第二次光刻：进行P隔离扩散孔的光刻，这一步是为了形成晶体管的隔离区域，防止不同器件之间的相互干扰。
5. 第三次光刻：进行P区基区扩散孔的光刻，这一步骤是为了形成晶体管的基区，是晶体管的重要组成部分。
6. 第四次光刻：进行N+发射区扩散孔的光刻，这一步骤是为了形成晶体管的发射区，完成晶体管的主要结构。
此外，双极型晶体管还可以通过BiCMOS技术与MOSFET制作在一块集成电路上，这样可以结合双极型晶体管的电流放大能力和MOSFET的低功耗特点，从而发挥两者的优势。
在整个制造过程中，还需要考虑到区域的少数载流子浓度，以确保集电极的载流子能够正常流动。
总的来说，双极型晶体管的制造是一个复杂的过程，涉及到材料科学、光学、化学等多个领域。
每一步都需要精确的控制，以确保最终产品的性能和可靠性。
双极型晶体管
晶体管的特性 一、晶体管结构简介 1.晶体管的两种结构
双极型晶体管(BJT)
一、晶体管结构简介 1.晶体管一般由NPN和 PNP两种结构组成 2.晶体管有三个区:
以NPN型晶体 管为例。
பைடு நூலகம்
基区(P):很薄,空穴浓度较 小——引出基极b. 发射区(N):与基区的接触 面较小——引出发射极e. 集电区(N):与基区的接触 面较大——引出集电极c.
发射极 发射结 N P IEP IEN IBN 集电结 N ICN 集电极
e IE
－
IC c +
ICBO
VEE
空穴
电子
－ + I B b
VCC
顾名思义：发射区的作 二、晶体管的电流分 用是发射电 子,集电区的作 配和放大作用 用是收集电子,下面以NPN 为例分析 载流子 1.型三极管 晶体管正常工作时 (即电子和空穴)在晶体管内 各极电压的连接及作 部的传输情况。 用
IC
IB +
b +
c
VCE
VBB
－
VBE
－ e
IE
三、晶体管的特性曲 线 V CC 1. 共射极电路的特性 曲线
共射电路输入特性曲线 共射电路输出特性曲线
双极型晶体管(BJT)
输入特性曲线的作法 IB=f(VBE ) IV =常数
CE
三、晶体管的特性曲线 1.共射电路的特性曲线 (1)输入特性
输入特性曲线就 是研究三极管be 之间输入电流 I B 随输入电压 V B E 的变化规律。
电流方向 基极
连接BJT各极间电压的一般特性 晶体管的电流分配 晶体管的放大作用
双极型晶体管(BJT)
二、晶体管的电流分 发射结必须处于正向 配与放大作用 偏置——目的削弱发射结 1.晶体管各PN结电压连 集电结必须处于反向偏 接的一般特性 分析集射结电 发射结变薄有 置——目的增强集电结
硅基双极晶体管
硅基双极晶体管
硅基双极晶体管（silicon bipolar transistor）是一种常用的半导体器件，利用硅（Si）作为基底材料制造。
它由三个区域组成：发射区（emitter）、基区（base）和集电区（collector）。
其中，发射区和集电区为N型掺杂，而基区为P型掺杂。
硅基双极晶体管的工作原理基于两个PN结之间的正向和反向偏置。
当发射区与基区的PN结处于正向偏置时，通过发射结注入的小电流引起基区中的载流子增加。
这些载流子穿过基区并进入集电区。
当集电区与基区的PN结处于反向偏置时，集电区形成一个高电场，将来自基区的大部分载流子吸收。
硅基双极晶体管有三种工作模式：
1.放大模式：当发射结正向偏置，基极-发射结电压Vbe大于硅基双
极晶体管的压降时，晶体管处于放大模式。
此时，小的输入信号电流可通过控制Vbe来控制输出电流。
2.截止模式：当发射结与基极之间的电压低于硅基双极晶体管的压
降时，晶体管处于截止模式。
此时，输出电流非常小。
3.饱和模式：当发射结正向偏置时，基极-发射结电压Vbe等于或略
大于硅基双极晶体管的压降时，晶体管处于饱和模式。
此时，输出电流是最大的。
硅基双极晶体管在各种电子设备中广泛应用，例如放大器、开关和逻辑门等。
它具有高增益、快速响应和稳定性好等优点，在电子工业中
起着重要作用。
微电子概论第二章微电子概论 第三节 双极型晶体管
1
1
iCBO ic
说明 > ，由于接近1，所以达
1
几十乃至上百。主要是由于输入端
由微弱的复合电流控制，而输出端
有大的漂移电流增强
➢穿透电流、注入效率与输运系数 (1) 穿透电流
iB
iCBO iCn
令 IC EO (1 ) IC B O
则 iC iB ICEO
当 iB=0 时， iC=ICEO
(2)注入效率
Rb
iB
iE
VBB
iE
称ICEO为穿透电流
发射区向基区注入电流的效率： = iEn/ie
(3)输运系数
基区向集电区电子输运的效率： = iCn/iEn 显然， = iCn/ie ≈
iC Rc
VCC
➢电压放大原理
N
共基极电压放大倍数GV及功率放大倍数GP
GV
iC RC iere
RC re
作业2
1. 已知：一只NPN型双极型晶体管共发射极 连接，测得其电压放大倍数为15，功率放 大倍数为930，基极电流Ib = 50 A，求解 以下问题：（1）画出电路图，并标出发射 极电流Ie、集电极电流Ic和基极电流Ib方向；
（2）求电流放大倍数；（3）求发射极电
流Ie、集电极电流Ic。
2. 能否将BJT的e、c两个电极交换使用，为什 么？
iB′ ic iE iB
共发射极 大
大 大
共基极 大
大
iCn iCBO
iB iE
iE
iC Rc VCC
iC Rc
VCC iB VBB
➢电流增益关系
iE iC iB iE iB iCn iC iCn ICBO iB iB ICBO
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
集成10 半导体制造工艺
19
集成10 半导体制造工艺
20
集成10 半导体制造工艺
21
四.双极结型晶体管的发展历史
• 1947.12.23日第一只点接触晶体管诞生-Bell Lab.(Bardeen、 Shockley、Brattain) • 1949年提出PN结和双极结型晶体管理论-Bell Lab.(Shockley) • 1951年制造出第一只锗结型晶体管-Bell Lab.(Shockley) • 1956年制造出第一只硅结型晶体管-美德州仪器公司（TI） • 1956年Bardeen、Shockley、Brattain获诺贝尔奖 • 1956年中国制造出第一只锗结型晶体管-（吉林大学高鼎三） • 1970年硅平面工艺成熟，双极结型晶体管大批量生产
双极性晶体管能够放大信号,提供较高的跨导和输 出电阻，并且具有较好的功率控制、高速工作以及耐 久能力，所以它常被用来构成放大器电路，或驱动扬 声器、电动机等设备，并被广泛地应用于航空航天工 程、医疗器械和机器人等应用产品中。 并且可以将它控制在截止和饱和状态下用作开关器 件。
集成10 半导体制造工艺
8
集成10 半导体制造工艺
9
集成10 半导体制造工艺
10
集成10 半导体制造工艺
11
集成10 半导体制造工艺
12
集成10 半导体制造工艺
13
集成10 半导体制造工艺
14
集成10 半导体制造工艺
15
集成10 半导体制造工艺
16
集成10 半导体制造工艺
17
集成10 半导体制造工艺
18
集成10 半导体制造工艺
24
集成10 半导体制造工艺
25
硅PNP双极型晶体管
PNP Bipolar Junction Transistors
小组成员 李 钊 戴金锐 王伟利
集成10 半导体制造工艺
1
目录 （1）器件的应用 （2）器件的结构及名称 （3）器件的制作工艺 （4）器件的发展历程 （5）双极型器件的扩展
集成10 半导体制造工艺
2
一、器件的应用
3
二、器件的结构图
集成10 半导体制造工艺
4
平衡条件下的PNP三极管的示意图
集成10 半导体制造工艺
5
C
B
E
C
B
E
三极管剖面图
三极管俯视图
C：collector 集电区 B：base 基区 E：emitter 发射区
集成10 半导体制造工艺
6
三、器件的制作工艺
集成10 半导体制造工艺
ห้องสมุดไป่ตู้
7
集成10 半导体制造工艺
集成10 半导体制造工艺 22
五.双极型器件的扩展——异质结双极性晶体 管
在图中的异质结双极性晶体管中， 基极区域的能隙分布不均匀有利于 少数载流子（电子）通过基极区域。 图中浅蓝色表示耗尽层。
集成10 半导体制造工艺
23
•
•
异质结双极性晶体管（heterojunction bipolar transistor）是一种改良的双极性晶 体管，它具有高速工作的能力。研究发现，这种晶体管可以处理频率高达几百 GHz的超高频信号，因此它适用于射频功率放大、激光驱动等对工作速度要求苛 刻的应用。 异质结是PN结的一种，这种结的两端由不同的半导体材料制成。在这种双极性 晶体管中，发射结通常采用异质结结构，即发射极区域采用宽禁带材料，基极区 域采用窄禁带材料。常见的异质结用砷化镓（GaAs）制造基极区域，用铝-镓-砷 固溶体（AlxGa1-xAs）制造发射极区域。[1]:101采用这样的异质结，双极性晶 体管的注入效率可以得到提升，电流增益也可以提高几个数量级。