大注入效應

大注入效應，就是注入到半導體中的非平衡少數載流子濃度接近或者超過原來的平衡多數載流子濃度（～摻雜濃度）時的一種情況。這是相對於小注入而言的，所謂小注入就是注入的非平衡少數載流子濃度遠小於原來的平衡多數載流子濃度（～摻雜濃度）的狀態。

基本介紹

• 中文名：大注入效應
• 性質：效應
• 屬性：大注入
• 對於BJT來說：大注入將會使基區電導增加

基本概念

在小注入情況下，少數載流子的數量微乎其微，但是由於它們能夠形成很大的濃度梯度，則可以產生出較大的電流，所以它們的的作用卻往往很大（雙極型器件就主要是依靠少數載流子來工作的）。然而，在大注入情況下，就再也不能區分出少數與多數載流子了，這時兩種載流子都對導電具有相同的作用。由於大注入所出現的一些現象或者產生的影響，即稱為大注入效應。

大注入效應

大注入效應

前面分析的電晶體特性，均假定為小注入情況，即注入基區的少數載流子濃度遠小於基區多數載流子濃度。隨著工作電流Ic的增加，注入基區的少數載流子濃度不斷增大。當注入基區的少數載流子濃度接近或超過基區的多數載流子濃度時，即為大注入。

基區電導調製效應

在大注入條件下，少子濃度增加，由於電中性要求，多子濃度也等量增加。隨著多子濃度的增加，將使得基區電阻率下降，由此產生基區電導率受注入電流調製的基區電導調製效應。

產生內建電場

由於注入的少數載流子濃度分布不均勻，這與摻雜濃度不均勻的效果一樣，則都將產生內建電場；這種電場有加速少數載流子輸運的作用，從效果來看，就相當於使少數載流子的擴散係數增大一倍。對於BJT，這可加速少數載流子渡越基區的過程，有利於提高電流增益和頻率、速度等性能。

引起發射極電流集邊效應

大注入使得BJT容易出現發射極電流集邊效應(即基極電阻自偏壓效應)，以致發射結面積不能充分利用，這將要影響到器件的大電流工作性能。也因此，BJT的發射極需要採用指條形等較為複雜的圖形，不能簡單地採用增大面積來提高電流。

引起基區展寬效應

對於BJT，大注入還會產生所謂基區展寬效應（即Kirk效應），這將直接影響到器件的增益、頻率和速度等性能。發射極電流集邊效應將有促進基區展寬效應的作用。