Simulasi transistor bipolar dengan metode finite difference

Abstract

Transistor bipolar disebut juga dengan transistor dwikutub. Transistor dwikutub adalah suatu piranti yang dikendalikan oleh arus, dimana terdapat dua macam arus yaitu arus masukan (I) dan arus keluaran (Ic). Arus keluaran (lc) berbanding lurus dengan arus masukan IE. Penelitian ini meneliti transistor bipolar pnp yang berperan sebagai penguat (basis ditanahkan). Dalam pembuatan transistor pnp, awalnya daerah tipe-n dibentuk di atas substrat tipe-p. Kemudian di atas daerah tipe-n dibentuk daerah p". Daerah p* mempunyai konsentrasi doping yang paling besar dan + daerah ini disebut juga dengan emitor. Doping daerah tipe-n lebih rendah dari tipe-p", tetapi lebih besar dari daeralı tipe-p dan daerah ini disebut basis. Doping yang paling rendah adalah pada daerah tipe-p, daerah ini disebut kolektor. Dalam pembuatan transistor pnp harus sangat memperhitungkan lebar basis. Lebar basis tidak boleh terlalu lebar atau terlalu sempit. Jika lebar basis cukup besar maka arus tidak akan terjadi pada transistor sehingga transistor tidak bekerja. Lebar atau sempitnya daerah basis erat kaitan dengan suatu parameter yaitu parameter co. Untuk disain transistor yang baik, nilai co hampir sama dengan 1, yaitu a = 0.990 – 0.998. Tujuan penelitian ini adalalı menghitung potensial, medan listrik dan karakteristik arus- tegangan transistor pnp. Untuk mewujudkan tujuan, maka dalam penelitian ini ditinjau beberapa faktor yang mempengaruhi nilai dari potensial, medan listrik dan karakteristik arus-tegangan, yaitu dengan memvariasikan besar konsentrasi doping, besar tegangan panjar dan lebar basis. Pada penelitian ini, transistor dengan lebar basis 1 µm untuk kosentrasi 5x1018 - 5x1016. 5×10¹³ cm³ yang bekerja pada tegangan VEB =0.85 V dan VCB = -6 V sampai -1 V merupakan transistor yang cukup bagus, karena dari hasil simulasi ciri-ciri potensial, medan listrik dan karakteristik arus-tegangan yang diharapkan bisa diperoleh dan menghasilkan parameter = 0.994 - 0.993.