¿Qué mecanismo es responsable de las variaciones β/hFE en los transistores bipolares fabricados?

Question

Es de sentido común que la ganancia de corriente (hFE) en un transistor de unión bipolar es algo impredecible, y hay que diseñar un circuito de transistor discreto para que sea insensible a la variación de .

En la mayoría de los libros de texto y tutoriales, la explicación común es algo parecido a lo siguiente: Los transistores no proceden del mismo lote, por lo que habrá variaciones en el proceso de fabricación. También existen variaciones dentro del mismo lote. Si uno quiere piezas iguales, debe comprar transistores agrupados por hFE. Las piezas mejor adaptadas se seleccionan de la misma oblea, y la mejor adaptación posible se consigue cuando los transistores están en la misma matriz de silicio, es decir, en un circuito integrado.

Pero ninguno explicó qué mecanismo físico es responsable de las variaciones de fabricación, posiblemente porque la pregunta está fuera del ámbito de un libro de electrónica aplicada. Pregunta: ¿Cuál es exactamente el mecanismo físico de las variaciones de /hFE en los transistores bipolares fabricados? ¿Es /hFE un parámetro intrínsecamente difícil de controlar?

Answer 1

Beta depende de la anchura de la región base que, junto con los niveles de dopaje dentro de la base, determina la fracción de recombinación dentro de esa región base.

por lo tanto tienes 3 niveles de dopaje y la temperatura como efectos.

Además, la Vcb afecta a la anchura de la región de agotamiento del colector, que a su vez afecta a la región de base efectiva; por lo tanto, los espejos de corriente pueden desajustarse seriamente, con un transistor polarizado como diodo y el otro en modo normal de emisor común.