Webster效应

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Webster效应基本概念

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威布斯特效应(Webster effect)是双极型晶体管(BJT)在大注入条件下工作时所出现的基区电导率增高的一种现象,又称为基区电导调制效应。BJT在大注入工作时,另外还容易出现的效应是发射极电流集边效应Kirk效应基区展宽效应)。 

Webster效应产生机理

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例如,对n-p-n晶体管,当发射结电压较大、往基区大量地注入少数载流子——电子时,相应地基区中也有大量的多数载流子——空穴的积累 (并维持与电子有相同的浓度梯度), 这就相当于增加了基区的掺杂浓度, 使得基区的电阻率下降,这就是威布斯特效应。若原来p型基区的电阻率为ρo ≈ 1/(q μp Nb) ,大注入时基区中的空穴浓度将为pp = Nb + Δp = Nb + Δn,则电阻率变为ρ = 1/[q μp (Nb+Δn)] = ρo Nb/(Nb+Δn)。 

Webster效应对器件性能的影响

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这种大注入使基区电阻率降低(注入越大, 降低得越多)的现象,就直接减小了发射结注入效率,使电流放大系数降低。
Webster effect 效应对大电流状态下工作的均匀基区晶体管(例如合金晶体管)而言,影响特别严重,这往往就是引起其大电流βo下降的主要原因。
但是,对于非均匀基区晶体管(例如Si平面双扩散晶体管)而言,在大电流时βo的下降,Webster effect效应可能不是主要原因,这时更加主要的可能是Kirk效应。
当BJT工作时出现发射极电流集边效应时,将会加剧Webster effect效应和Kirk效应。
词条标签:
理学