Способ определения электрофизических параметров неосновных носителей заряда в базе транзистора

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН 2 7.90 же подвиж ряда в ба дрейфов ого ое, включа магнитным дукции пол лекторного предельную циент уси. по схеме с ряют изме ным поле параметры олупроводнишкола, 1973, Р Х 1020788 А,определяют искомые еденным формулам. 1 м о Комитет Российской Федераци по патентам и товарным знакам к авторскому свидетельству(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ НЕОСНОВНЫХ НОСИТЕЛЕЙ ЗАРЯДА В БАЗЕТРАНЗИСТОРА(57) Сущность изобретения: изобретениепозволяет определять время жизни, а такность неосновных носителеи вазе как бездрейфового, так и транзистора, Для этого в спосоющем воздействие на транзистор полем, направляют вектор иня параллельно поверхности колперехода и измеряют частоту и статический коэффидения транзистора, включенного общим эмиттером, Затем повторения без воздействия магнитИзобретение относится к технике измерения параметров полупроводниковых приборов и может быть использовано для неразрушаюшего контроля параметров транзисторов в технологии их производства.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет контроля дрейфовых транзисторов,Физическое обоснование способа состоит в следующем. Коэффициент усиления Вст и предельная частота дрейфового транзистора ввключенного по схеме с общим эмиттером, определяются по формулам2(. 1ст г К(т)% - ширина базы;К(д) - поправочный множитель, учитывающий неоднородность легирования базы;т - коэффициент неоднородности базы;гэ - время установления заряда эмиттерного истощенного слоя;г - время жизни ННЗ;г - время полета через обедненный слойколлектора;К - постоянная Больцмана;Т - абсолютная температура;ц - заряд электрона;Сэ - емкость эмиттера;С - емкость коллектора;Сп - паразитные емкости;1 - ток коллектора;Р - коэффициент диффузии;% - ширина обедненного слоя коллектора;Уэ - дрейфовая скорость в коллекторномпереходе.Под воздействием магнитного поля,вектор индукции которого параллелен поверхности коллекторного перехода, происходитотклонение потока ННЗ на угол Холла,и В,где В - индукция магнитного поля; и =,игхолловская подвижность; и- - дрейфоваяподвижность; г - фактор Холла, В результатеэтого увеличивается "эффективная" ширинабазы, принимая значение(1) и (2), получают коэффициент усиленияи предельную частоту под воздействиеммагнитного поля в следующем виде (емкостиСэ, С и Сп не меняются в зависимости от магнитного поля, а 1, поддерживаетсяпостоянным):в 21. 1гг фВсоя (и В),ст г К(Г)(4)Из отношения выражений (1) и (3)получают подвижность ННЗ1 ви = - агссоя(В В ).гВ ст ст(5)а из выражений (2) и (4) - время жизниННЗ в базе транзисторав вВ В И - Уст ст т ттв вВ -В ы ыст ст т т(6)Имея значения,и и г, рассчитывают диффузионную длину ННЗ по формуле-- итгде 1. - диффузионная длина ННЗ.На чертеже представлена структура контролируемого транзистора в магнитном поле.П р и м е р, Измерения времени жизни, подвижности и диффузионной длины ННЗ в базе проводились для мощных транзисторов ТК-63, ТК-100 и ТК-63, Результаты измерений сведены в таблице. Там же приведены значения ти и Е, рассчитанные по формулам (6),(5) и (7) соответственно.Предлагаемый способ позволяет определить время жизни, подвижность и диффузионную длину, то есть основные параметры ННЗ в базе как бездрейфовых, так и дрейфовых транзисторов, так как измеряется не время переноса ННЗ через базу, что осуществимо только для бездрейфовых транзисторов, а предельная частота транзистора, с помощью которой описываются частотные свойства и дрейфовых и бездрейфовых транзисторов.Способ определения параметров ННЗ в базе транзистора упрощен, так как предельная частота вт транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером, легко измеряется, Выбирают достаточно высокую частоту измерения И) при котором Д(ц) 5 (0,1-0,2)(3т где Ро - коэффициент усиления транзистора на низкой частоте, и вычисляют произведение в,= и р(и).В предлагаемом способе транзистор включает по схеме с общим эмиттером, которая, как известно, обеспечивает сравнительно больш"о магниточувствительность по сравнению со схемой с общей базой, чтост ст в -ввст ст Заказ 1 О л ВНИИПИ, Рег, 13834, ГСП, Москва ПодписноеЛР040720 Раушская наб 4/5 873, Москва, Береж Производственное п приводит к повышению уровня измеряемыхсигналов при включении магнитного поля, аследовательно, к повышению точности,Спосоо определения электро физических параметров неосновных носителей заряда в базе транзистора, включающий воздействие на транзистор постоянным магнитным полем и определение коэффициента усиления транзистора, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения за счет контроля дрейфовых транзисторов, вектор индукции постоянного магнитного поля направляют параллельно поверхности коллекторного перехода контролируемого транзистора и измеряют предельную частоту и статический коэффициент усиления контролируемого транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером, после чего отключают постоянное магнитное поле и повторяют измерение предельной частоты и статического коэффициента усиления, а время жизни и подвижность неосновных носителей заряда в базе транзистора определяют из соотношений 1 в 1 Ггр = - агссоэ(В гВ )гВст ст где г - время жизни неосновных носителейзаряда;Вст и Вст - статический коэффициентусиления транзистора соответственно бези при воздействии магнитного поля;ввт и вт - предельная частота усилениятранзистора в схеме с общим эмиттеромсоответственно без и при воздействиимагнитного поля;