Транзистори НВЧ

Реферат на тему:

Транзистори НВЧ.

Ці транзистори є видозміненими звичайними транзисторами. Розглянемо характеристики та фізику роботи звичайного транзистора.

$$f_{\text{max}}$$ — транзистор перестає працювати. $$f_k$$

— характеристична частота, зараз досягли 110 ГГц і навіть 250 ГГц. Серійно випуск до 40 ГГц.

.

Визначимо швидкодію: $$f_{Т}=\frac{1}{2}$$, для біполярних $$$$ — час на подолання шляху між емітером та колектором, для полярних — між витоком і стоком. «$$2$$ «виникає у формулах тому, що в формулах використовується $$e^{-{}_r}$$, тому $$=\frac{1}{}$$, $$f=\frac{1}{2}$$ .

Напругу збільшити ми не можемо, щоб не пробити. Параметри, які можна змінити для зменшення $$$$ :

1. 1.Зменшуємо розмір бази, зменшити область між витоком і стоком. Серійно випускають транзистори з $$l=\mathrm{0,5}=>f=\text{40}\text{ГГц}$$ .

2. 2.Використовують матеріали з високою рухливістю, щоб збільшити швидкість. Використовують $$\text{GaAs}$$ — транзистори. Іноді використовують транзистори з гетеропереходами, де теж досягається дуже висока рухливість (НЕМТ — транзистори).

Розглянемо конкретні схеми:

1. 1.Польовий транзистор. Чим більше «-» на затворі, тим менша провідність транзистора завдяки області «+» — заряду на підкладці.

Важливо, щоб транзистор був геометрично включений прямо в лінію. В мікроелектроніці немає можливості створити транзистори, що будуть «стирчати» зовні.

Існує й інший, більш високочастотний варіант підключення:

1. 2.Польові транзистори на гетеропереходах. Оскільки різниця між рівнями не змінюється, бо це атомні рівні, то маємо розриви на переході: електрони накопичуються в ямі А.

Оскільки справа є домішки, а зліва, де накопичились електрони, домішок, на яких може осісти електрон, немає, то електрони більш вільно рухаються, тобто їх рухливість зростає.

Структура:

1. 3.Біполярні транзистори. На НВЧ ці транзистори гірше. База — дуже мала за розмірами. Це необхідно для збільшення частоти, але при цьому виникають зворотні струми.

Не тільки електрони йдуть у базу $$p^{-}$$, але й дірки йдуть у емітер $$p^{+}$$. Це створює шуми. Максимальний коефіцієнт підсилення $${}_{\text{max}}=\frac{I_{\text{ne}}}{I_{\text{pe}}}$$. Звідси видно, що для кращого $$$$ необхідно мінімальний потік дірок в емітер. При малих шарах коефіцієнт підсилення менший. Проблеми розв’язують за допомогою гетеропереходу (див. Мал. нижче): в такому випадку завада для дірок більша, ніж для електронів.