Распределение потоков носителей в реальной одномерной модели БТ в активном нормальном режиме

В реальной модели БТ, не учитывающей эффекты, связанные с двух- и трехмерностью, необходимо учитывать эффекты, происходящие в OПЗ эмиттерного и коллекторного переходов. На рис.3.8показаны токи, протекающие в р-n-р-транзисторе в активном нормальном режиме его работы. В р-n-р-транзисторе направление токов эмиттера и коллектора совпадает с движением носителей (дырок), которые в основном образуют эти токи. Для n-р-n-транзистора направления токов изменятся на обратные, а в обозначениях токов изменится индексация (например, и т.д.).

Поскольку ток эмиттера является суммарным током БТ, рассмотрим (см. рис.3.8) его составляющие, определяя также их отношение к токам двух других электродов. Ток , и для р-n-р-транзистора является "полезным" , так как он в основном определяет величину тока коллектора. Ток (ток инжекции из n-базы в эмиттер) – одна из составляющих тока базы (1). Часть дырок тока рекомбинирует в эмиттерном р-n-переходе, увеличивая ток базы на составляющую (2).

Рисунок 3.8– Токи, протекающие в р-n-р-транзисторе в активном нормальном режиме

При прохождении через базу часть дырок будет рекомбинировать на поверхности и в объеме базы, увеличивая ток базы на величину (3). У коллекторного перехода пакет дырок определяет ток коллектора как . В коллекторном переходе с этим током будет суммироваться обратный ток коллектора (4), в который входит ток насыщения , ток генерации и ток лавинного умножения в коллекторном р-n-переходе и ток утечки . Эта составляющая тока коллектора входит в ток базы. Ток в отличие от первых трех составляющих базового тока (1, 2, 3) имеет противоположное направление. Таким образом, ток базы представляет собой алгебраическую сумму перечисленных четырех составляющих:

,

(3.27)

и ток коллектора

.

(3.28)