Efectos físicos en el transistor bipolar: modelación y extracción de parámetros

• Autores: Agnes Nagy, Alicia Polanco Risquet
• Localización: Revista Científica de Ingeniería Electrónica, Automática y Comunicaciones, ISSN-e 0258-5944, ISSN 1815-5928, Vol. 36, Nº. 1, 2015, págs. 31-41
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Physical effects in bipolar transistor: Modeling and parameters extraction
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• Resumen
  • español

    La complejidad creciente de los sistemas electrónicos, el escalado de las dimensiones con nuevos nodos tecnológicos y el incremento de las frecuencias de trabajo, demandan circuitos integrados cada vez más exactos y estables. Para lograrlos se requiere de programas de simulación cada vez más precisos durante el proceso de diseño. El PSPICE, ampliamente utilizado para simular el comportamiento general de los circuitos integrados no considera mucho de los efectos físicos que se encuentran en los dispositivos reales. Para superar estas limitaciones, hace varias décadas se están desarrollando modelos compactos como los de HICUM y MEXTRAM basados en los efectos físicos que tienen lugar dentro de los dispositivos integrados. En este trabajo se presentan algunos aspectos físicos que no han sido estudiados con profundidad, tal como la influencia del coeficiente de emisión del emisor en la expresión del voltaje base-emisor del transistor bipolar, la explicación y modelación física del coeficiente de emisión, el efecto de la capacidad neutral en la modelación de la capacidad del emisor, así como un método de extracción del potencial de contacto V DE (T), cuyos resultados muestran una concordancia excelente con los resultados teóricos.

  • English

    The rising complexity of electronic systems, the reduction of components size with the new technological nodes, and the increase of working frequencies, demand every time more accurate and stable integrated circuits, which require more precise simulation programs during the design process. The PSPICE, widely used to simulate the general behavior of integrated circuits, does not consider many of the physical effects that can be found in real devices. Compact models HICUM and MEXTRAM, have been developed over recent decades, in order to eliminate this deficiency. This work presents some of the physical aspects that have not been studied so far, such as; the expression of base emitter voltage, including the emitter emission coefficient effect (n); physical explanation and modeling of emission coefficient, the effect of neutral capacitance in modeling of emitter capacitance, as well as a new extraction method for the diffusion potential V DE (T), based on the forward biased base-emitter capacitance; showing excellent agreement between experimental and theoretical results.