❖ 当一支晶体管中的发射极电流密度超 过一定的临界值J时，就会发生二次 击穿。超过该临界值之后，维持的集 电极-发射极的击穿电压VＣＥＯ会回落 到一个新的更低的值上，这个值被称 为二次击穿电压 VＣＥＯ2，如果集电极发射极电压超过 VＣＥＯ2，而发射极电 流密度超过J，那么就会发生二次击 穿。

　　❖ 二次击穿对晶体管具有一定的毁坏作 用，在二次击穿状态下停留一定时间 后，会使器件特性恶化或失效。

　　❖ 在大注入的情况下，通过集电极 的电流密度增加，耗尽区中的载 流子密度也会增加，从集电结流 过的电子会使PN结两侧出现负电 荷积累的情况，该负电荷加上受 主杂质所带的负电荷，导致Xmb 减小；反之，负电荷抵消了施主 杂质的正电荷，导致增大。因为 Xmb的减小导致了基区宽度增大。

　　❖ 热击穿和二次击穿都是由于流过晶体管某一部分的电流过 大造成的。对于热击穿而言，电流集中同温度升高密切相 关。如果功率晶体管的某一部分比其他部分的温度略高一 点，那么需要维持同样电流密度的 VBE 就会降低2mV/℃

　　为 压3差.6，m则V。发用射极VB电E 表流示比两为晶体管间发射结电，

　　所 1.1以5，最因左e此边VB最与E / V右最T 边右的边发的射发极射Q极4电比流最比左为边的

　　一端到另一端的压降不应超过5mV。假设宽度恒定的发射极连线通过发射指，而

　　所以R对 于*l/更S 薄的金属化系统，各发射极连 接在一起的金属连线电阻就越大，产生的 压降也就变大，导致发射极电流比变大， 去偏置问题也就越严重。

　　❖ 上面的例子展示了发射极去偏置的严 重程度——相对较小的电流流过短而 宽的连线mV的去偏置。一 种称为发射极限流的技术可以大大减 小去偏置的影响。这种方法要求在每 个发射极连线中插入电阻（如左图）， 这些电阻的大小要求在额定电流下压 降为50~75mV。例如，每个导通 50mA电流的指状发射极可采用1Ω的 限流电阻，这些电阻加入电路之后将 促使发射极电流在每个指状发射极之 间重新平均分配。

　　❖ 当电流很大的时候，晶体管的有效基 区宽度将随注入电流的增加而扩展， 即出现基区扩展效应，也称kirk（克 而克）效应。

　　❖ 在小注入情况下，N区的多子为电子， P区的多子为空穴，由于扩散和复合 的作用，导致P区与N区的交界面的 载流子浓度骤减，形成了由不能移动 的杂质离子构成的空间电荷区；同时 建立了内建电场，方向由N区指向P 区，起先内电场较小，扩散运动较强， 随着空间电荷区的增宽，内电场变大， 漂移运动逐渐增强，最终达到动态平 衡。耗尽区向基区延伸了Xmb的距 离，向集电区延伸了Xmc的距离。

　　❖ 一、NPN功率晶体管的失效机理 1、发射极去偏置 2、热击穿和二次击穿 3、基区扩展效应

　　❖ 二、功率NPN晶体管的版图 1、叉指状发射极晶体管 2、宽发射区窄接触孔晶体管 3、圣诞树结构器件 4、十字形发射极晶体管

　　❖ 困扰功率双极型晶体管设计的3个最主要的问题是：发射极 去偏置、热击穿和二次击穿。这3个问题都是由功率晶体管 中典型的高电流和高功耗所引起的。这些机制在小信号晶体 管中不会引起问题，但是却对功率晶体管的设计造成了很大 的限制。

　　❖ 其工作原理为：如果某指状 发射区电流试图抽取超过其 正常份额的电流，那么其限 流电阻上的压降就会增大， 从而会限制流过这个指状发 射极的电流大小。受到限流 的发射极间的电压主要降落 在限流电阻而不是晶体管的 发射极上。

　　❖ 在单个指状发射区内也会产生发射极去偏置现象。随着电流沿发射指流动，压降

　　❖ 这个公式中， R代S 表金属 的方块电阻值，W代表发 射极连线的宽度，L代表 发射区接触的长度， 代IE 表流过全部发射指的总电 流。由于发射指流进与流 出的电流并不相等，所以 算压降的时候必须要用积 分的方法。