Profil de dopage du transistor : La base est modérément dopée
Dans un transistor bipolaire (BJT), la région de base est modérément dopée — par conception.
Gradient de dopage (NPN typique)
| Région | Niveau de dopage | Concentration typique (cm⁻³) | Objectif |
|---|---|---|---|
| Émetteur (n⁺) | Lourd | 10¹⁹–10²⁰ | Injecter une forte densité de porteurs dans la base |
| Base (p) | Modéré | 10¹⁶–10¹⁷ | Fine, faiblement dopée → β élevé, faible recombinaison |
| Collecteur (n⁻) | Léger | 10¹⁴–10¹⁵ | Large zone d'appauvrissement → haute tension de claquage VCB |
Pourquoi un dopage modéré de la base ?
- Efficacité d'injection de l'émetteur (γ) élevée : Le dopage de l'émetteur ≫ dopage de la base assure que la plupart du courant est dû aux électrons injectés depuis l'émetteur, et non aux trous depuis la base.
- Facteur de transport de la base (αT) : Une base fine et modérément dopée minimise la recombinaison → β = γαT/(1–γαT) approche 100–300.
- Tension d'Early / résistance de sortie : Le faible dopage du collecteur repousse VA à des valeurs plus élevées.
- Tensions de claquage : La jonction collecteur-base (faiblement dopée) supporte un VCBO élevé ; l'émetteur-base (lourdement dopée) a un VEBO faible (~6–7 V).
Miroir PNP
Même profil, polarités inversées : émetteur p⁺, base n (modérée), collecteur p⁻.
Le profil de dopage précis (incluant les designs à base gradée/poussée) est optimisé par la fonderie pour le β cible, fT, VA et le bruit.