Транзисторы

Если толщина базы меньше диффузионной длины дырок в ней (w < LPn), то инжектированные в базу дырки будут доходить до коллекторного перехода, почти не рекомбинируя с электронами. Так как потенциальный барьер коллекторного перехода не пре­пятствует передвижению через него неосновных носителей, то

перешедшие из эмиттера в базу и дошедшие до коллекторного перехода дырки (неосновные носители в re-области) уходят в кол­лектор. Чем меньше толщина базы, тем меньшее количество Дырок рекомбинирует в ее объеме с электронами и тем большее количество дырок достигает коллекторного перехода и, следовательно, тем больше будет ток через него. При w <^ LPn почти все дырки, обра­зующие ток эмиттерного перехода, достигают коллекторного пере­хода и ток через коллекторный переход практически увеличи­вается на величину тока эмиттера. Таким образом, ток коллек­тора состоит из двух составляющих: тока дырок, пришедших из эмиттера, и обратного тока коллекторного перехода.

Токи эмиттерного и коллекторного переходов можно найти, определив градиенты концентрации дырок на границах области базы. Взаимодействие близко расположенных эмиттерного и коллекторного переходов приводит к изменению закона распре­деления неравновесных дырок в базе. Так как скорость дрейфа носителей заряда в поле коллекторного перехода во много раз превышает скорость их диффузии вдоль базы, то можно считать, что на границе базовая область — коллекторный переход избыточ­ная концентрация неравновесных дырок спадает до нуля и здесь несправедливо соотношение (2-20). Обычно предполагают, что концентрация неравновесных неосновных носителей заряда зна­чительно меньше концентрации основных носителей. В этом слу­чае влиянием электрического поля в базе на неосновные носители заряда можно пренебречь и считать, что последние движутся от эмиттера к коллектору только за счет диффузии. Кроме того, можно полагать, что все приложенное к транзистору напряжение падает только на р-и-переходах.

Решая уравнение (2-17) для стационарного случая dp/dt — 0 при граничных условиях находим распре­деление избыточной концентрации дырок по длине базы (коор­дината х = 0 соответствует границе эмиттерного перехода):

Полагая в равенстве (4-3) х = 0, определяем дырочную состав­ляющую диффузионного тока через эмиттерный переход.