晶体管的电流密度_第1页
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文档简介

1、大家好，这节课我们继续来学习晶体管的电流密度。晶体管的电流密度是我们进一步学习晶体管的电流电压方程的前提，通过这节课的学习，将为推导晶体管的放大效率和放大系数奠定基础。这节课的学习目标主要分成两个部分，一是基区中电子电流，主要介绍了基区电子扩散电流密度的方程式是如何推导的，电子电流的边界值以及电子电流的近似值；二是发射区集电区中空穴电流，主要介绍了发射区中空穴电流密度的推导过程以及集电区中空穴电流的推导方法。首先我们来介绍一下电子扩散电流密度。通过前面半导体物理知识的学习，我们了解到电子的扩散电流密度方程为：，对于NPN型晶体管的基区来说，我们可以写成：；然后我们结合前面刚刚学的基区非平衡少子

2、电子的浓度分布方程：，我们最终可以推导出基区中电子电流密度为：。下面我们来介绍一下电子电流的边界值。已知基区中电子电流密度为：，首先我们将代入方程式得到处的电子电流密度为；然后我们将代入方程式得到处电子电流密度为。下面我们来介绍一下电子电流的近似值。同样是已知基区中电子电流密度为：，当时，可以将双曲函数展开成泰勒级数并取一级近似，有 ，；因为，并且，所以的值约等于0.将这些近似代入基区中电子电流密度方程式，可以推导出基区电子电流的近似值，即。通过这个式子可以看出，基区中电子电流密度是一个常数，与坐标值的大小无关。下面我们来介绍一下发射区中空穴电流。通过前面半导体物理知识的学习，我们了解到空穴的

3、扩散电流密度方程为：，对于NPN型晶体管的发射区来说，我们可以写成：；然后我们将上一节课学习的发射区非平衡少子空穴的浓度分布方程：代入上式，最终可以推导出发射区中空穴电流密度为：，需要注意的是其中的坐标值满足。当，并且当WeLPe时，发射区中空穴电流密度可以化简为。下面我们来介绍一下集电区中空穴电流。类似于发射区中空穴电流密度，对于NPN型晶体管的集电区来说，其空穴电流密度方程式形式完全一样，只是下标不同，即为：；然后我们将上一节课学习的集电区非平衡少子空穴的浓度分布方程：代入上式，最终可以推导出当，并且WcLPc时，发射区中空穴电流密度为：。最后我们来回顾一下这节课所学习的内容，这节课主要介绍了两个方面，一是基区中电子电流，主要介绍了电子扩散电流密度，电子电流的边界值以及

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