磁敏三极管是基于双注入、长基区二极管设计制造的一种结型磁敏晶体管,它可分为NPN和PNP两种类型,制作的材料既可以是Ge,也可以是Si。
1.磁敏三极管的结构
图6-15(a)和图6-15(b)分别是Ge、Si磁敏三极管的结构示意图。可以看出,Ge磁敏三极管是立体式结构,有发射极e、基极b和集电极c(均通过合金法或扩散法在弱本征P型半导体上形成)。其中,集电极和发射极上、下正对,基极则位于侧面。在发射极一侧的基区制造一个高复合的r区。Si磁敏三极管则是一种平面式结构,它是在N型基底上分别形成发射区、集电区和基区,最后形成PNP型磁敏三极管。需要注意:Si磁敏三极管没有高复合区。
图6-15 磁敏三极管的结构
如图6-16所示为NPN型Ge磁敏三极管和PNP型Si磁敏三极管的符号。
图6-16 磁敏三极管的符号
2.磁敏三极管的工作原理
下面结合图6-17来说明锗磁敏三极管的工作原理。
(www.daowen.com)
图6-17 磁敏三极管的工作原理
图6-17(a)表示外加磁场H=0时空穴的运动情况。因磁敏三极管基区长度大于载流子有效扩散长度,且长基区中设置有高复合的表面层r,从而使复合区的体积远大于集-射极间的输运基区的体积,因此发射区注入的载流子除了少部分输入集电极c外,大部分通过e-i-b,形成基极电流。故基极电流Ib大于集电极电流Ic,电流放大倍数β=Ic/Ib<1。
图6-17(b)表示外加磁场H>0时空穴的运动情况,此时因洛仑兹力导致载流子向发射区一侧偏转,从而使集电极电流Ic明显下降。
图6-17(c)表示外加磁场H<0时空穴的运动情况,此时因洛仑兹力的作用使得载流子向集电区一侧偏转,从而使集电极电流Ic增大。
从上述分析可以看出,锗磁敏三极管的磁敏特性由两部分组成:一个是集电极电流增益特性(共射直流电流增益和共基直流电流增益都随磁场变化而变化);另一个是基极电流增益特性(发射极c、复合区r及基极b构成长基区磁敏二极管)。对于硅管来说,因为不存在复合区r,所以它的磁敏特性只包括集电极电流增益特性,而不包括基极电流增益特性。
3.磁敏三极管的主要技术参数
磁敏三极管主要技术参数的含义如表6-3所示。表6-4则示出了3BCM型锗磁敏三极管和3CCM型硅磁敏三极管的部分技术参数。
表6-3 磁敏三极管的主要技术参数
表6-4 磁敏三极管的部分技术参数
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。