半導体工学 バイポーラトランジスタ

ｎｐｎ接合トランジスタの直流動作特性に関する質問です。ベース接地電流増幅率をα、エミッタ接合における注入率をγ、到達率をβとするとα＝γβの関係がえられますが、その物理的意味とは何でしょうか？？

また(1)高周波特性を改善するための工夫(2)上の式を基にトランジスタの性能向上の方法(デバイス構造の工夫や材料選択の観点から)も教えていただけると助かります。

No.1 ベストアンサー 回答者： KappNets 回答日時： 2008/01/20 09:55

簡単に理解出来る内容でもないと思いますので、出来れば半導体素子工学の教科書を見て頂くのが適当と思います。

必ず書いてあります。また宿題の答を書かされているのでははイヤなので、質問される動機を書き添えて頂けるとよいと思います。

(1) 電流増幅度という名前はついていますが、要は（エミッタから注入されコレクタ端に到達する電流）を（エミッタ電流）で割ったもので、１には達しない量です。どれだけ１に近いかがトランジスタの良さを表します。まずエミッタ接合ではエミッタからベースに注入される電荷（電子）とベースからエミッタに注入される電荷（正孔）があります。両者を合計したものがエミッタ電流ですが、後者はムダ電流になります。ここでの比率の注入効率と呼びます。エミッタからベースに注入される電荷のうちある部分はベース中で再結合（電子と正孔の再結合）して失われますが、大部分はコレクタ端に到達してコレクタ電流に寄与します。この比率を到達率と呼びます。
高周波を解析的に論じるのは厄介ですが、ベース中を走行する時間が高周波の限界を決めます。ベース中を早く通り抜けるには、移動度が高いこと(npn)、ベースが薄いこと（製造技術）ベース中に電界を作ること（製造技術）が基本になります。