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

Resumen

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.