Διπολικό τρανζίστορ ετεροεπαφής

Το διπολικό τρανζίστορ ετεροεπαφής (HBT) είναι ένας τύπος διπολικού τρανζίστορ σύνδεσης (BJT) που χρησιμοποιεί διαφορετικά υλικά ημιαγωγών για τις περιοχές εκπομπού και βάσης, δημιουργώντας μια ετεροεπαφή. Το HBT μπορεί να χειριστεί σήματα πολύ υψηλότερων συχνοτήτων, (έως και αρκετές εκατοντάδες GHz) από το BJT. Το HBT χρησιμοποιείται συνήθως σε σύγχρονα υπερταχύτατα κυκλώματα, κυρίως σε συστήματα ραδιοσυχνοτήτων (RF), και σε εφαρμογές που απαιτούν υψηλή απόδοση ισχύος, όπως οι ενισχυτές ισχύος RF σε κινητά τηλέφωνα. Η ιδέα της χρήσης μιας ετεροεπαφής είναι τόσο παλιά όσο και το συμβατικό BJT, καθώς χρονολογείται από ένα δίπλωμα ευρεσιτεχνίας του 1951.

Υλικά

Η κύρια διαφορά μεταξύ του BJT και του HBT έγκειται στη χρήση διαφορετικών υλικών ημιαγωγών για τις περιοχές εκπομπού και βάσης, δημιουργώντας μια ετεροεπαφή. Αυτό περιορίζει την έγχυση οπών από τη βάση στην περιοχή εκπομπού, δεδομένου ότι το φράγμα δυναμικού στη ζώνη σθένους είναι υψηλότερο από ό,τι στη ζώνη αγωγιμότητας. Σε αντίθεση με την τεχνολογία BJT, αυτό επιτρέπει τη χρήση υψηλής πυκνότητας ντοπαρίσματος στη βάση. Η υψηλή πυκνότητα ντοπαρίσματος μειώνει την αντίσταση της βάσης διατηρώντας παράλληλα το κέρδος. Η απόδοση της ετεροεπαφής μετράται με τον παράγοντα Kroemer.

Ζώνες σε διπολικό τρανζίστορ npn ετεροεπαφής βαθμιδωτής σύνδεσης. Τα εμπόδια υποδεικνύονται για τη μετακίνηση ηλεκτρονίων από τον εκπομπό στη βάση και για την έγχυση οπών προς τα πίσω από τη βάση στον εκπομπό. Επίσης, η διαβάθμιση του χάσματος ζώνης στη βάση βοηθά τη μεταφορά ηλεκτρονίων στην περιοχή της βάσης.

Ερωτήσεις και απαντήσεις

Ερ: Τι είναι το διπολικό τρανζίστορ ετεροεπαφής (HBT);

Α: Το διπολικό τρανζίστορ ετεροεπαφής (HBT) είναι ένας τύπος διπολικού τρανζίστορ σύνδεσης (BJT) που χρησιμοποιεί διαφορετικά υλικά ημιαγωγών για τις περιοχές εκπομπού και βάσης, δημιουργώντας μια ετεροεπαφή.

Ε: Πώς διαφέρει το HBT από το BJT;

Α: Το HBT μπορεί να χειριστεί σήματα πολύ υψηλότερων συχνοτήτων, έως και αρκετές εκατοντάδες GHz, από το BJT.

Ε: Ποιες είναι ορισμένες εφαρμογές των HBT;

Α: Τα HBT χρησιμοποιούνται συνήθως σε σύγχρονα υπερταχύτατα κυκλώματα, κυρίως σε συστήματα ραδιοσυχνοτήτων (RF), και σε εφαρμογές που απαιτούν υψηλή απόδοση ισχύος, όπως οι ενισχυτές ισχύος RF στα κινητά τηλέφωνα.

Ερ: Πότε εισήχθη η ιδέα της χρήσης ετεροεπαφής σε BJT;

Α: Η ιδέα της χρήσης ετεροεπαφής είναι τόσο παλιά όσο και το συμβατικό BJT, καθώς χρονολογείται από ένα δίπλωμα ευρεσιτεχνίας του 1951.

Ερ: Ποιο είναι το πλεονέκτημα της χρήσης HBT σε συστήματα RF;

Α: Το HBT μπορεί να χειριστεί σήματα πολύ υψηλότερων συχνοτήτων, έως και αρκετές εκατοντάδες GHz, από το BJT, και χρησιμοποιείται συνήθως σε σύγχρονα υπερταχύτατα κυκλώματα, κυρίως σε συστήματα ραδιοσυχνοτήτων (RF).

Ερ: Ποιο είναι το πλεονέκτημα της χρήσης HBT στα κινητά τηλέφωνα;

Α: Το HBT χρησιμοποιείται συνήθως σε εφαρμογές που απαιτούν υψηλή απόδοση ισχύος, όπως οι ενισχυτές ισχύος RF σε κινητά τηλέφωνα.

Ε: Ποιες είναι οι περιοχές που χρησιμοποιούνται στα HBT;

Α: Το HBT χρησιμοποιεί διαφορετικά υλικά ημιαγωγών για τις περιοχές εκπομπού και βάσης, δημιουργώντας μια ετεροεπαφή.