Hey, ich soll die Frage beantworten, wie ein Bipolartransistor dotiert sein sollte und ich bin mir bei meiner Antwort nicht ganz sicher. Ist das so richtig? Die Basis sollte doch am geringsten von allen dotiert werden, weil dort ja auch möglichst keine Elektronen mit den Löchern rekombinieren sollen aber wie sieht es mit dem Emitter und dem Kollektor aus und vor allem mit der Begründung? Der Kollektor sollte ja vermutlich auch nicht so stark dotiert werden aber stärker als die Basis, weil über den Kollektor ja auch nachher der Strom fleißt oder? Der Emitter sollte dann ja wohl am stärksten dotiert werden, weil ja auch üher den Emitter die ganzen Elektronen(freien Ladungsträger) zur Basis fließen sollen(Ladungsträgerinjektion nennt sich das doch oder?). Der Kollektor sammelt die ganzen Ladunsträger dann ja nur noch ein.Wie kann man da aber noch besser argumentieren und liege ich bis jetzt soweit richtig? Über Ergänzungen und hilfreiche Antworten würde ich mich sehr freuen.
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Hallo Loco im Anhang findest du ein Bild mit einem vereinfachten, typischen Dotierprofil eines npn Bipolartransistors. Mit der Vermutung, dass die Basis niedrig im Vergleich zum Emitter dotiert sein sollte, liegst du richtig. Aber üblicherweise wird der Kollektor nochmals niedriger dotiert als die Basis. Grund dafür ist hauptsächlich, dass man den Basis-Kollektor-Übergang so gestalten will, dass sich die Raumladungszone, bei Anlegen einer BC-Sperrspannung (meistens aktiver Bereich) in Richtung des Kollektoranschlusses ausdehnt. Dadurch wird die elektrische Spannung in einer dicken Raumladungszone abgebaut. Die elektrische Feldstärke ist dadurch relativ gering und die Durchbruchspannung der BC-Diode steigt. Zudem will man verhindert, dass diese Raumladungszone die Basis zu stark verengt. Der Kollektor sammelt nicht direkt die injizierten Ladungsträger ein, sondern die Raumladungszone. Sie werden sozusagen automatisch in den Kollektor gezogen. Natürlich will man, wie von dir bereits richtig geschildert, einen möglichst niedrigen Bahnwiderstand im Kollektorgebiet. Man muss also einen Kompromiss treffen. Für einen Hochspannungs-BPT wird man eher einen niedrigere Dotierung wählen als für eine BPT der eine geringe Sättigungsspannung und/oder eine hohe Verstärkung haben soll. Wichtig ist diesbezüglich auch die Basisbreite. Ich hoffe das hilft dir weiter
Hi, danke für die Antwort. Das hat mir wirklich sehr geholfen. Die Aufgabe hat auch noch eine Unterfrage undzwar: Wie stark sollten die Emitter- und die Basis-Zone in einem Bipolartransistor dotiert sein, um eine möglichst gute Stromverstärkung zu erhalten? Wenn man sich ja z.B einmal das Ausgangskennlinienfeld eines Transistors anguckt, dann steigt Ib ja nachher nur noch sehr gering an, also fast linear. Somit waäre die Antwort dann ja eigentlich ja, bzw. das der Transistor eine (fast) linear gesteuerte Stromquelle ist, liege ich da richtig?
Mmm . wieso hat sich mein Name geändert, egal. Vergiss das mit der Antwort. Das war eigentlich eine Antwort auf eine andere Frage. Wie könnte man denn an die Antwort oben rangehen?
TJ schrieb: > um eine möglichst gute Stromverstärkung > zu erhalten? Fragt sich was mit "gut" gemeint ist. Hohe Stromverstärkung oder möglichst konstante Stromverstärkung sind z.B. gegensätzliche Forderungen. Für hohe Stromverstärkungen braucht man eine geringe Basisdotierung, aber die führt zu einer niedrigen Leitfähigkeit und somit einem Spannungsabfall quer zur Hauptstromrichtung. Der Emitter inijeziert die Ladungsträger also vorzugsweise an seinen Kanten. Dadurch kommt die Emitter-Geometrie bzw. dessen Verhältnis von Umfang zur Fläche ins Spiel. Die Dicke der Basis spielt dabei natürlich auch eine Rolle und beeinflusst die Spannungsfestigkeit sowie das Frequenzverhalten. Ich denke solche Optimierungsaufgabem kann man getrost den Ingenieuren überlassen, die seit über 50 Jahren echtes Silizium für bestimmte Anwendungen dressieren.
Ich stimme Irep mit einer kleinen Ergänzung bezüglich der ursprünglichen Frage zu. Wichtig ist nicht die Basisdotierung allein, sondern das Verhältnis aus Basisdotierung und Emitterdotierung. TJ schrieb: > Wie stark sollten die Emitter- und die Basis-Zone in einem > Bipolartransistor dotiert sein, um eine möglichst gute Stromverstärkung > zu erhalten? > Somit waäre die Antwort dann ja eigentlich ja Verzeih, aber das musst du mir nochmal erklären. > dann steigt Ib ja nachher nur noch sehr gering an Im Ausgangskennlinienfeld sehe ich zunächst erstmal gar keinen Basisstrom Ib. Was meinst du mit "nachher", wann wäre das? Vielleicht wäre es hier sinnvoller auf die Übertragungskennlinie zu schauen, falls du die Abhängigkeit des Kollektorstromes vom Basisstrom meinst? BG
Es gab bei einem Halbleiterproduzenten, oder war es ein Equipmentzulieferer? Der hatte im Netz eine interaktive Annimation, wo man seinen eigenen Transistor bauen konnte und auf die ganzen Parameter Einfluss hatte. Wenn man Mist baute, dann stieg ein Rauchwölkchen auf :-)
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