达林顿晶体管输出特性仿真过程

模拟技术

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描述

(1)达林顿晶体管结构:

晶闸管

晶闸管

(2)输出特性仿真

1、IB=1mA

晶闸管

晶闸管

晶闸管

2、VBE1=1.5V,VE1=0~1.5V

晶闸管

晶闸管

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硅双极型晶体管、晶闸管及其衍生器件具有电导调制效应,可改善大电流情况下的饱和压降,降低其通态损耗。其中硅双极型功率晶体管在航空、航天等一些大型专用军事装备有着大量需求,起着难以替代的作用。从目前不同应用领域对功率晶体管电学性能的要求来看,除了对功率晶体管的电学性能提出更高的要求外,还迫切需要解决具有相互制约关系的电学参数之间的矛盾。

在25℃下,电参数要求为:(1)BVCEO≥1000V;(2)BVCBO≥1500V;(3)β=50~200@IC=100mA,VCE=5V;(4)VCEsat≤0.5V@IC=100mA,IB=10mA。依据电参数要求,功率晶体管基本结构参数选择为:硅片电阻率为100Ω.cm,晶向为<111>,少子寿命为50μs。N+衬底厚度为130μm。

集电区厚度为200μm;基区宽度为1015μm;基区表面浓度CBS:17×1017cm-3,发射区表面浓度3×1020cm-3,发射结结深为5μm。单元宽度为190μm;发射区半宽度为80μm;发射区引线孔半宽度为60μm,基极引线孔半宽度为30μm;发射极半宽度为70μm,基极半宽度为40μm。浮空发射区宽度为25μm,浮空发射区与发射区边缘距离为15μm。

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