第4章习题——精选推荐

第四章思考题：

4.1 画出⾼频晶体管内部各分电流的流向图及其⼩信号⾼频等效电路。

答： ⾼频晶体管内部各分电流的流向图见图4.1，⾼频⼩信号等效电路见图4.2。

如图 4.1所⽰：在⾼频条件下，发射极电流由三部分组成，⽤公式表述为T E C pe ne e i i i i ++=。式中ne i 为发射区注⼊到基区的电⼦电流，pe i 为基区注⼊到发射区的空⽳电流，TE C i 为发射结势垒电容充、放电电流；基极电流由TE C i 、pe i 、DEC i 、rb i 、DC C i 、TC C i 六部分组成，其中DE C i 是发射结扩散电容充、

放电电流，rb i 是注⼊到基区的电⼦被基区的空⽳复合形成的电流，DC C i 是集电结扩散电容充、放电电流，TC C i 是集电结势垒电容充、放电电流；集电极电流由()mc nc x i 、T C C i -两部分组成，可以表述为()T C C m c nc c i x i i -=。

其中()mc nc x i 是到达集电结边界被集电结收集的电⼦电流。4.2 试述⾼频下BJT 的电流放⼤系数为何会下降？

答：⾼频下BJT 的电流放⼤系数之所以会下降，是因为其内部包含有两个PN 结，每个PN 结上都存在⼀定的势垒电容和扩散电容（合称为PN 结电容）。在交流放⼤状态下PN 结电容会随着外加电压的变化⽽充、放电。电容充、放电的结果是使得BJT 在同等的基极电流下，集电极电流变⼩。这是因为⼀部分基极电流和⼀部分集电极电流被⽤来给发射结电容和集电结电容充、放电⽽损耗掉了，使得实际的基极电流反⽽变⼤，⽽实际的集电极电流反⽽变⼩。另⼀⽅⾯，PN 结电容在交流电路中的容抗随着晶体管的⼯作频率增⾼⽽减⼩。也就是说，BJT 的⼯作频率越⾼，电容充、放电所导致的电流损耗也越⼤，晶体管电流放⼤系数下降的幅度也就越⼤。

如果⽤数学公式来描述交流电流放⼤系数，则有()

c d b e j ττττωαα++++=10 其中ω表⽰BJT 的⼯作频率，0α表⽰直流放⼤系数，e τ、b τ、d τ、c τ是与结构参数有关的四个延迟时间。可以看出，⼯作频率等于零 (直流⼯作状态下) 时,分母中第⼆项为零，放⼤系数最⼤，等于0α。但是随着频率逐渐升⾼，分母的绝对值越来越⼤，放⼤系数则越来越⼩。

4.3 什么是e τ、b τ、d τ、c τ？分别由哪些因素决定？对晶体管的性能有何影响？

答：TE e e C r =τ是发射结势垒电容的充、放电时间，简称发射极延迟时间。它与发射结势垒电容和发射结的等效电阻有关。这个时间越长，⾼频放⼤系数越⼩。nb

b b D W λτ2=是基区渡越时间，它与基区宽度、基区杂质分布梯度以及基区少⼦扩散系数有关。其值越⼤，⾼频放⼤系数越⼩。sl

mc d v x 2=τ是集电结势垒延迟时间，它与集电结势垒区宽度，载流⼦的饱和漂移速度有关。其值越⼤，⾼频放⼤系数越⼩。TC cs c C r =τ是集电极延迟时间，它与集电结势垒电容、集电区电阻率，集电结有效⾯积、集电区厚度有关。其值越⼤，⾼频放⼤系数越⼩。

4.4 αf 、βf 、T f 、M f 各⾃的含义是什么？

答： αf 是α截⽌频率，它表⽰晶体管的共基极交流电流增益⽐直流电流增益0α下降3db 所对应的⼯作频率。βf 是β截⽌频率，它表⽰晶体管的共射极交流电流增益⽐直流电流增益0β下降3db 所对应的⼯作频率。

T f 是特征频率，它表⽰晶体管的共射极交流电流增益β下降到（等于）1所对应的⼯作频率。 M f 是最⾼振荡频率，它表⽰共射极最佳功率增益下降到（等于）1时的⼯作频率。4.5 什么是6db/倍频关系？有何应⽤？

答：对于给定的⾼频晶体管，其增益带宽积f β是⼀常数，

这个常数等于T f 。由此可以看出，在⾼频⼯作条件下，随着晶体管⼯作频率的增加，β则减⼩。或者说⼯作频率每增加⼀

倍，β则减⼩6db 。这⼀关系简称为6db/倍频关系。利⽤这⼀关系，可以在较低的频率下测得某⼀晶体管的特征频率T f 。 与此相反，如果已知T f ，则可以预估某⼀⼯作频率下的晶体管共射极放⼤系数β的⼤⼩。4.6 BJT 何以具有开关作⽤？试述BJT 的开关过程。

答：我们知道，良好的开关在闭合时，电阻很⼩，相当于短路，其两端的压降可以忽略不计，⽽在开关断开时，其电阻⼜很⼤，流过开关两端的电流接近于零。BJT 处于饱和态时，在额定电流范围内的正向压降很⼩，约0.1~0.3V ，可等效于开关闭合；⽽处于截⽌态时，在额定反压下的穿透电流ceo I ⼜很⼩，约⼩于A µ1（对NPN 晶体管），可等效于开关断开。正因为BJT 具有上述特性，所以我们说它具有开关作⽤。下⾯以NPN 晶体管为例简述BJT 的开关过程：

如图4.3a ，在共射极接法中，基极在接⼊正脉冲I V 以前，基极回路电压BB V 使得发射结反偏，BJT 处于截⽌态，输出电压CE O V V =，集电极电流0=C I , ()0,0<=t V I b B 。在0t t =时刻（见图4.3b ）

，基极接⼊正脉冲I V ， be 结开始正偏，基极电流从0突变到过驱动基极电流1B I 。注意，此时集电极电流C I 并没有发⽣突变，它必须经历⼀个短暂的“延迟”和“上升”过程。这是因为基区的少数载流⼦（电⼦）有⼀个积累的过程，发射结势垒电容也有⼀个充电的过程。在延迟时间01t t t d -=内，发射结从反偏、势垒区相对较宽的状态进⼊正偏、势垒区相对较窄的状态（势垒电容充电过程）。前⼀状态对应于少⼦“抽取”，后⼀状态对应于少⼦“注⼊”。此过程中的基极电流虽然达到了过驱动值1B I ，但是集电极电流却仍⼩于CS I 1.0。在上升时间12t t t r -=内，集电极电流从CS I 1.0上升到CS I 9.0 。也就是说，在这⼀过程中，基区少⼦分布的浓度梯度随着基区积累的少⼦数量增加⽽逐渐增⼤，相应的集电极电流也随着增⼤，但仍低于饱和值()CS I 。“延迟时间”和“上升时间”的总和称为晶体管的“开通时间”，计为on t 。

经过“开通时间”以后，晶体管进⼊饱和导通状态。这⼀状态的特点是集电极电流达到饱和值()CS I ，基区已积累有超量存储电荷BS Q ，集电结也由原来的反偏状态转为正偏状态，晶体管的饱和压降CES V 低于单个PN 结的正向压降。

在3t t =时刻，基极正脉冲结束。发射结由原来的正向偏置转为反向偏置，基极电流突然反向。但是，集电极电流同样不会发⽣突变，它仍然保持原来的⼤⼩()CS I 并持续⼀段时间，然后才开始下降。这是因为，基区存储的⼤量少⼦电荷有⼀个反向抽取的过程。存储时间34t t t s -=就是抽取基区超量电荷所需的时间。在4t t =时刻集电极电流下降到CS I 9.0，此

时，基区的超量电荷已全部被抽⾛。随着发射结反向电压的继续，基区少⼦不断被抽取，基区少⼦分布的浓度梯度不断下降，集电极电流也由CS I 9.0下降到CS I 1.0。这⼀过程所对应的时间就是下降时间45t t t f -=。我们把“存储时间”和“下降时间”的总和称为晶体管的“关断时间”，计为off t 。

4.7 BJT 饱和态的特点是什么？画出饱和态时BJT 内各区“少⼦”分布图。

答：BJT 处于饱和态的特点是：①发射结和集电结均处于正向偏置；②基区和集电区均有超量存储电荷；③饱和压降可以表⽰为C E CES V V V -=，其中，E V 、C V 分别为发射结和集电结的正向压降。饱和态时BJT 内各区“少⼦”分布如图4.4所⽰：

4.8 BJT 的开关时间有哪⼏个？它们是怎样形成的？

答：BJT 的开关时间有四个，分别为延迟时间d t 、上升时间r t 、存储时间s t 和下降时间f t 。分别描述如下（参阅上题中的插图）：

延迟时间d t ：发射结由反向偏置转为正向偏置时，其势垒电容充电所需要的时间。

上升时间r t ：发射结进⼊正向偏置后，基区少⼦不断积累，积累基区电荷B Q 所需要的时间。 存储时间s t ；发射结由正向偏置转为反向偏置后，基区和集电区积累的电荷不断被抽取，抽取超量电荷BS Q 和CS Q 所需要的时间。下降时间f t ：在发射结反向偏置情况下，抽取基区存储电荷B Q 所需要的时间。4.9 怎样提⾼BJT 的开关速度？

答：影响BJT 开关速度的主要原因是下⾯⼏个过程：基区电荷的积累过程和抽取过程以及

PN 结电容的充、放电过程。其中最为重要的是超量电荷的积累和抽取过程。要想提⾼BJT 的开关速度，就可以从上述⼏个⽅⾯⼊⼿，分别采取下列措施：①从减⼩PN 结电容考虑，可以减⼩发射结有效⾯积A E 和集电结⾯积A C ；②从减少存储电荷考虑，可以减⼩外延层厚度、电阻率、少⼦寿命；③对于⽆外延层的晶体管要减⼩集电区少⼦扩散长度PC L ，即缩短集电区少⼦寿命，制作⼯艺上通常采⽤在硅材料中掺⾦的⽅法；④从外电路上考虑可以加⼤基极抽取电流1B I ，但是，1B I 也不能太⼤，太⼤会使得晶体管的饱和深度过深，⼀般取饱和深度4=S ；⑤让晶体管⼯作在临界饱和态，可使存储时间趋近于零。在CC V与1B I ⼀定时，选择较⼩的L R （参阅图4.3a ）也可缩短存储时间s t 。4.10 什么是基区电导调制效应？它对晶体管特性有何影响？

答：在⼤注⼊条件下，注⼊到基区的少⼦浓度等于甚⾄超过基区多⼦的平衡浓度时，为了维持电中性，基区将有⼤量的多⼦聚集以维持与少⼦相同的浓度梯度。多⼦浓度的增加使得基区的电阻率显著下降，即电导率增加，这⼀现象称为基区电导调制效应。

出现电导调制效应时，基区电阻率⼤⼤下降，注⼊⽐明显减⼩，可导致0β下降。4.11 何谓⼤注⼊？与⼩注⼊相⽐，缓变基区晶体管的⼯作状态与性能有哪些不同？

答：把注⼊到基区的⾮平衡少数载流⼦浓度等于或超过基区多数载流⼦浓度时的这样⼀种注⼊状态称为“⼤注⼊”。“⼤注⼊”与“⼩注⼊”相⽐，缓变基区晶体管的⼯作状态与性能的不同点可见下表： 名称 ⼯作状态性能

⼤注⼊ 出现三⼤效应（电导调制效应、基区宽变效应、电流集边效应）；基区少⼦电流既有扩散

电流，⼜有漂移电流。基区渡越时间b τ变⼤，T f 下降。βα,随着注⼊增加⽽下降⼩注⼊

三⼤效应可以忽略；基区少⼦电流仅有扩散电流。 βα,与注⼊⽆关4.12 ⼤注⼊⾃建电场是怎样产⽣的？它和

杂质⾃建电场有何异同？

答：以NPN 晶体管为例，⼤注⼊时，有⼤量少⼦（电⼦）注⼊到基区，形成分布()x n b ?

（如图4.5）。为了保持区域电中性，基区也同时有⼤量的多⼦（空⽳）聚集，形成分布()x p b ?。由于基区中的多⼦与少⼦有相同的分布梯度，故这些多⼦就会和少⼦⼀样，从⾼浓度处的发射结⼀边向集电结⼀边扩散。少⼦扩散到边界就⽴即被集电结电场收集形成集电极电流。与少⼦的扩散不同，多⼦的扩散受到集电结势垒电场的排斥，因此，不能通过集电结⽽只能在靠近集电结的基区边界处积累起来，从⽽在基区中形成⼀个从集电结⼀边指向发射结⼀边的⾃建电场bn E ，称其为⼤注⼊⾃建电场。⼤注⼊⾃建电场和杂质⾃建电场的异同点⽐较如下表：名称

所在位置 与外电场关系 电场构成 电场⽅向 NPN 管 PNP 管 ⼤注⼊⾃建电场

基区 与外部电场有关，外部电场取消，它亦⾃动取消； 基区多⼦电荷和基区少⼦电荷之间的电场； 空⽳指向电⼦，或集电结指向发射结； 空⽳指向电⼦，或发射结指向集电结。 杂质⾃建电场

基区 与外部电场⽆关，外部电场取消后，它依然存在； 基区电离杂质电荷和多数载流⼦电荷之间的电场； 空⽳指向电离受主； 电离施主指向电⼦。

4.13 试述++PNN N 晶体管强场下有效基区扩展效应的物理过程及其对BJT 特性的影响。 答：⼤电流密度下BJT 的有效基区随着电流密度增⼤⽽展宽，准中性基区扩展进⼊集电区的现象称为有效基区扩展效应。

由半导体物理可知：弱场情况下，硅单晶体中电⼦的漂移速度随着电场强度的增加⽽线性增加，但是在强场情况下，当cm V EE C 410=≥时，电⼦的漂移速度达到饱和漂移速度s cm v sl 710=，并且不再随电场的变化⽽变化。C E 称为临界电场。图4.6a ⽰意给出了++PNN N 晶体管的集电结分区图。 阴影区mc x 表⽰⼩电流下势垒区宽度，mcb x 表⽰集电结势垒在P 区的展宽，mcc x 表⽰在N 区的展宽。假设P 区、N 区、N +区掺杂均匀，且P 区杂质浓度为B N ，N 区杂质浓度为C N ，PN 结是突变结，那么，势垒区在P 区⼀侧的固定电荷密度为B qN -，在N 区⼀侧的固定电荷密度为C qN +。下⾯的讨论假定电⼦的漂移速度已达到饱和值sl v 。如果通过集电结的电流密度为C J ，那么势垒区的可动电荷（电⼦）密度为sl C C v J -=ρ。

若⽤c n 表⽰通过集电结势垒区的电⼦密度，那么通过集电结的漂移电流密度为sl c c v qn J =，因此，渡越集电结势垒区的电⼦密度可以写为slc c qv J n =

。由此式结合泊松⽅程求解可以得到集电结势垒区的电场分布 ()()00E x qv J N q x E sl c C +

-=εε 由上式可知，强场作⽤下，c J 不变时，势垒区的电场随x 作线性分布（见图4.6b ）。

在⼤电流密度下，通过集电结势垒区（图a 中的阴影区）的电⼦密度c n 相对较⼤。由于电⼦带有负电荷，使得势垒区原本认为载流⼦基本耗尽（仅存有电离施、受主空间电荷）的电荷分布发⽣变化。势垒区N 型⼀侧的正电荷密度减⼩（其绝对值等于电离施主密度减去电⼦密度），P 型⼀侧的负电荷密度加⼤（其绝对值等于电离受主密度加上电⼦密度）。因此，在集电结反向电压CB V 不变（即电场强度斜线下三⾓形⾯积不变）的情况下，P 型⼀侧的势垒区宽度mcb x 将向⾥收缩，N 型⼀侧的势垒区宽度mcc x 将向外扩展，冶⾦结界⾯处()0=x 的电场强度()0E 将降低（见图4.6b ）。

如果c J 继续增⼤，c n 亦跟着增⼤，当C c N n =时，c n 所带的负电荷正好补偿N 区的正空间电荷，使得N 区成为电中性区，故此，N 区的电场呈现如图4.6c 所⽰的均匀分布。

c J 再次增加，当C c N n >时，N 区电荷由正变为负，集电结势垒区扩展到+N 衬底，并且随着c n 的增加逐渐向+

N 收缩，出现感应基区cib W （见图4.6d ），使得有效基区宽度b W 由原来的0b W 转变为()cib b W W +0。这样，有效基区的宽度就扩展到了集电区。

有效基区扩展以后，载流⼦渡越基区的时间更长，BJT 的特征频率降低，同时BJT 的电流放⼤系数亦下降。4.14 什么是发射极电流集边效应？

答：由于基极电流B I （图4.7b 中的浅⾊ 虚线箭头所⽰）横向流过基区薄层时会在基区产⽣横向压降，该横向压降使得发射极条（如图4.7a 中的E 所⽰）两侧边缘下⽅的发射结正向偏置程度⾼于发射极条中⼼下⽅的发射结正向偏置的程度，结果导致发射结边缘处的电流密度⽐较集中（见图4.7b 中的⿊⾊箭头所⽰），称这⼀现象为发射极电流集边效应。

4.15 eff S 及eff L 是如何定义的？

答：BJT 在正常⼯作时，其基极电流是从发射极条边沿下⾯的P 基区横向流⼊发射极的。基极电流在P 基区所产⽣的横向压降可以直接加在发射结的边沿上，使发射结边沿⾸先正偏⾄开启电压，从⽽使发射极条边沿⾸先导通。由于发射极存在电流集边效应，所以，发射极条不宜选得太⼤，⼀般选择发射极条的有效宽度为2eff S 。发射极条有效半宽度eff S 是指基极电流在发射极条下⾯的基区薄层所产⽣的电压降数值达到q kT 时所对应的发射极条的宽

度。同理，发射极条有效长度eff L 是指发射极电极端部⾄根部的电位差等于q kT 时所对应的发射极条长度。4.16 ⼤电流下BJT 的放⼤系数为何下降？

答：⼤电流下BJT 的放⼤系数下降的原因可以归结为三⼤效应。即基区电导调制效应、有效基区扩展效应和发射极电流集边效应。电导调制效应使得BJT 随着注⼊增加，基区电阻率下降，引起发射效率下降。有效基区扩展效应使得有效基区宽度增加，从发射区注⼊到基区的载流⼦在渡越基区过程中的损耗也越⼤，导致⼤电流下电流增益下降。电流集边效应使得发射极电流在发射结的分布不均匀，局部区域电流密度过⼤，出现电导调制效应和有效基区扩展效应，导致电流放⼤系数下降。4.17 什么是BJT 的最⼤电流CM I ？如何确定BJT 的最⼤电流密度？答：图4.8给出了BJT 的共射极直流电流放⼤系数0β随着集电极电流的

增⼤⽽变化的函数曲线。为了衡量晶体管电流放⼤系数在⼤电流下的下降程度，定义0β下降到最⼤值M0β的⼀半时所对应的集电极电流为集电极最⼤电流，⽤CM I 表⽰。BJT 在⼤电流下⼯作时会发⽣三⼤效应，但是，这三⼤效应并不是同时发⽣的。⽆论发⽣哪⼀种效应都会到晶体管的使⽤电流。如果发

⽣的是基区扩展效应，那么它所的最⼤电流为sl C cr CM v qN J J ==

如果发⽣的是电导调制效应，那么它所的最⼤电流为b

B nb EM CM W N qD J J 5.1== 对同⼀晶体管，设计时应该根据上述⼆式求出发⽣基区电导调制效应及有效基区扩展效应所对应的最⼤电流密度，选择其中最⼩者作为最⼤电流密度的上限值。4.18 什么是BJT 的最⼤耗散功率及热阻？什么是⼆次击穿？答：最⼤耗散功率

-=T a jm CM R T T P 表⽰当BJT 正常⼯作时，其结温达到最⾼允许结温jm T 时所耗散的功率。 热阻 -=C j T P T T R 0表⽰晶体管耗散单位功率时，引起的结温变化，它反映了晶体管散热能⼒的⼤⼩。

⼆次击穿表⽰当BJT 集电结反向偏压增⾼，漏电流达到某⼀值后，集电结上的电压突然下降，⽽集电极电流C I 却继续上升，即出现所谓负阻效应的现象。4.19 画出功率晶体管的安全⼯作区。答：功率晶体管的安全⼯作区如图4.9所⽰：

其中，曲线Ⅰ表⽰晶体管最⼤功耗所决定的对晶体管电流、电压的曲线；曲线Ⅱ表⽰热不稳定⼆次击穿的临界线；曲线Ⅲ表⽰雪崩注⼊⼆次击穿临界线；曲线Ⅳ表⽰最⾼击穿电压所的电压分界线；曲线Ⅴ表⽰最⼤电流所的电流分界线。功率晶体管的安全⼯作区应该是电流、电压均⼩于上述曲线所划定区域以内的⼯作区域。习题

4.1 ⼀⾼频双极晶体管⼯作于MHz 240时，其共基极电流放⼤系数为0.68，若该频率为αf，试求其5=β时的⼯作频率（设e e ττ='）。

解法1：已知Hz f f 610240?==α时，放⼤系数68.0=α 所以，直流放⼤系数96.068.0220=?==ααe e ττ='

f MHz f f T ?==≈∴βα240 由此可得：()MHz f f 485240====β

α 解法2：已知Hz f f 610240?==α时，放⼤系数68.0=α 所以，共基极直流放⼤系数96.068.0220=?==αα 共射极直流放⼤系数2496.0196.01000=-=-=ααβ 由2'00

1???? ??+=αβββf f 可得：()MHz f f 9.4615242424012200'=-??? ??=-??? =βββα

4.2 已知NPN 晶体管共射极电流增益1000=β，在⼯作频率MHz 20下测得60=β；试计算①βf 及T f ；②⼯作频率上升到MHz 400时β下降到多少？解：①由20

1???? ??+=βββf f 可得：()MHz f f 15160100201220=-??? ??=-???? ??=βββ()MHz f f T 1500

151000=?=?≈ββ ②⼯作频率上升到MHz 400时，正好位于db 6倍频程段，所以75.34001500====

f f T β，即⼯作频率上升到MHz 400时，β下降到3.75。 4.3 有⼀500=β的晶体管，⼯作在V V CC 5=、Ω=K R L 1的共发射极电路中，当基极电

流A I B µ50=时，①该晶体管是否进⼊饱和态？②若负载L R 改为ΩK 5⼜将如何？ 解：晶体管的饱和电流为：()mA R V I L CCCS 51000

5=== 晶体管的饱和基极电流为：()()A A I I CS BS µβ1001050105430==?==--显然，当A I B µ50=时，BS B I I <，所以晶体管未进⼊饱和态。②若Ω=K R L 5，则()()A A R V I L CC BS µβ2010250

10005550=?=??==- 故有BS B I I >，所以晶体管已经进⼊饱和态。4.4 已知NPN 平⾯晶体管，()3171020-?=cm N B ，m W b µ5.1=，s cm D nb 25.13=，试

估算其发⽣⼤注⼊效应时所对应的临界电流密度。解：基区平均杂质浓度：()()31717

10210220-=?==cm N N B B ⼤注⼊临界电流密度（电导调制效应）：()

2417192160105.1105.13106.15.15.1cm A W N qD J b B nb EM

===-- 4.5 有⼀硅NPN 平⾯管，其外延层厚度为m µ10，掺杂浓度31510-=cm N C ，试计算V V BC 20=时所产⽣的有效基区扩展效应的临界电流密度。解：集电结势垒区的电场可近似估算为()cm V W V C BC 4410210

1020?=?=-，⼤于速度饱和临界电场，此时电⼦的饱和漂移速度为s cm v sl 710=，产⽣有效基区扩展效应时的临界电流密度为：()

21571916001010106.1cm A N qv J C sl cr ==≈-4.6 ++PNN N 硅晶体管，设其31710-=cm N B 、314105-?=cm N C ，外延层厚度m W epi µ15=、m x je µ3=、m x jc µ5=，若scm D nb 213=、V V CB 24=，试求该晶体管的最⼤集电极电流密度。解：势垒区电场强度可以近似估算为()m V x W V W V E jc epi CB C CB µ4.25

1524=-=-== 显然，cm V E E C 410=>，属于强场。所以基区扩展效应的电流密度为()

21471980010510106.1cm A N qv J J C sl cr CM ==≈=-利⽤()m x x W je jc b µ235=-=-=可以得到电导调制效应的最⼤电流密度为 ()

24171915601021013106.15.15.1cm A W N qD J b B nb EM ===-- ⽐较上述⼆结果，取较⼩者得到该晶体管的最⼤集电极电流密度为2800cm A 。

4.7 梳状结构硅NPN 平⾯晶体管，已知m W b µ2=、cm b ?Ω=1.0ρ、MHz f T 900=，欲使其在MHz 500的⼯作频率下发射极电流密度能够达到22000cm A ，那么发射极的有效条宽是多少？解：根据db 6倍频关系，在MHz 500⼯作频率下的共射极放⼤系数为8.1500900===

f f T β 如果22000cm A 为发射极电流密度峰值EP J ，那么发射极的有效半条宽为 ()()cm J W q kT S EP b b eff 4410707.420001.08.1102026.0176.2176.2--?===?=ρβ 如果22000cm A 为发射极电流密度平均值E J ，那么其峰值为 ()()2312000718.1718.2718.1718.20718.2cm A J J J E E EP =?=== 此时发射极的有效半条宽为

()()cm J W q kT S EP b b eff 441074.3311.08.1102026.0176.2176.2--?===?=ρβ 4.8 硅晶体管集电区总厚度为m µ34，⾯积为2

4102cm -?，当⼯作电压为V V CB 10=，集电极电流mA I C 200=时，求其管壳与集电结的温度之差（设硅的热导率C cm W ??=85.0κ）。 解：晶体管的功耗主要发⽣在集电结上，其⼤⼩为 ()W V I P CB C C 210102003=??=?=-设热流经过的厚度就是集电区的总厚度m W ，PN 结的结温为j T ，环境温度即管壳温度为a T ，散热⾯积为24102cm A C -?=，那么管壳与集电结的温度之差为()C A P W T T C c c m a j ?===---4010285.02103444κ。