Nieizotermiczne parametry małosygnałowe elementów półprzewodnikowych

• Autorzy: Stepowicz W. J. , Zarębski J.

Warianty tytułu

EN

Nonisothermal small-signal parameters of semiconductor devices

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zjawiska termiczne wpływają w istotny sposób na własności i parametry elementów półprzewodnikowych oraz układów scalonych. Dotyczy to zarówno ich modeli sałoprądowych jak i modeli dla prądu zmiennego. W sytuacjach, kiedy zjawiska termiczne odgrywają istotną rolę, modele elementow różnią się zasadniczo, zarówno jakościowo jak i ilościowo, od ich odpowiedników znanych z klasycznej teorii nie uwzględniającej tych zjawisk. Z kolei, postać modeli elementów wpływa na parametrty robocze, określające własności funkcjonalne, układów elektronicznych skonstruowanych z wykorzystaniem tych elementów. W pracy przedstawiono metodę wyznaczania nieizotermicznych modeli małosygnałowych elementów półprzewodnikowych i pokazano takie modele dla wybranych elementów, uzyskane na podstawie tej metody. Na kilku przykładach zilustrowano wpływ nieizotermicznej postaci modeli małosygnałowych elementów na własności układów, a także przytoczono inne konsekwencje i korzyści wynikające ze stosowania takich modeli.

EN

The thermal phenomena influence models of semiconductor devices considerably; it concerns the d.c. characteristics and the small - signal circuits as well. In the well - known models the effect of the ambient temperature is only taken into account, and therefore these models can be denominated as isothermal. In fact, due to the selfheating phenomenon, the junction (inside) temperature differs from the ambient temperature. Under steady - state, the junction temperature rise above the ambient temperature depends on the thermal resistance of the device and on the dissipated power. Under any a. c. current or voltage exitation, the a. c. component of the junction temperature appears. The models including selfheating can be denominated as nonisothermal. In some cases in ICs, the mutual thermal interactions between the devices have to be taken into considerations, additionally. In this paper the a. c. nonisothermal small - signal models of some semiconductor devices are discoussed. Due to the thermal effects, in the low frequency range the small - signal nonisothermal parameters of the devices become complex. Since in this range the electrical inertia resulting in the diffusion and junction capacitances can be neglected, the thermal inertia leads to the small - signal circuits with the new capacitances and inductances. In the paper the influence of the nonisothermal small - signal parameters on the performance of some circuits: the voltage amplifier and current source is shown. As well, some results concerning the 1/f noise model of the pn diode are given, and a new method of the thermal resistance measurement sof the BJT, based on its nonisothermal uotput conductance, is presented.

Słowa kluczowe

PL

elementy półprzewodnikowe; zjawiska termiczne; modele małosygnałowe

EN

semiconductor devices; thermal effects; small-signal models

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe PWN SA
• Czasopismo: Kwartalnik Elektroniki i Telekomunikacji
• Rocznik: 1998
• Tom: Vol. 44, nr 3
• Strony: 345--364
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., wykr.

Twórcy

autor

Stepowicz W. J.

autor

Zarębski J.

• Wydział Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki, Politechnika Gdańska