作者：Xie M. X. (UESTC，成都市)

(1) 发射极电流集边效应产生的机理:

        发射极电流集边效应也称为基极电阻自偏压效应，这是BJT在大电流工作时出现的一种现象。

        在发射结正偏时，通过发射结的电流大部分都流向了集电极（是少数载流子的扩散电流），只有很小一部分流向基极（基极电流是多数载流子电流）。因为BJT存在一定的基极电阻，包括发射区正下方基区的横向电阻（是一种扩展电阻）和发射区正下方以外基区的电阻；而基极电流是在基区中横向流动的，则在扩展的基极电阻上将产生电压降，这就使得发射区正下方基区中各点的电位不一样，即在发射结边缘处的电位较高、在发射结中心处的电位较低（甚至为0）；于是，就造成发射结面上各点的电压不同（发射结周围边缘处的电压高中心处的电压低），从而使得发射结面上各点的注入电流密度也就不同——发射结周围边缘处的电流密度大，中心处的电流密度≈0，即发射极电流基本上都集中到了发射结的周围一圈，这就是发射极电流集边效应。可见，该效应实际上是由基极电阻所引起的，所以也称为基极电阻自偏压效应。

（2）发射极电流集边效应的影响：

        ①这种效应所造成的直接影响就是发射结的面积不能充分被利用，降低了发射极注射效率，使电流放大系数减小。进一步，还会引起其他一些大电流效应，因为发射结边缘的电流密度很大，则在该附件处就容易出现基区展宽效应（Kirk效应）和基区电导调制效应（Webster效应）等这些大电流下容易出现的问题。

        ②由于存在电流集边效应，所以为了增大发射极电流，若只是简单的增大发射结面积的话，那就不可能达到目的；这时应该增加发射极的周长，即要增大发射极的（周长/面积）比值。所以，对于电流较大的BJT，其发射极宜采用既细又长的齿条形结构（即梳状结构）。

        但是齿条形的发射极也不能太长、也不能太细。因为作为发射极条的金属总是有一定的电阻，若太长的话，就会在发射极条的纵向产生压降，致使齿条纵向的注入电流不均匀；若太细的话，就会在发射极条的齿条横向产生压降，致使横向的注入电流不均匀。这就是说，若齿条太长或太细的话，都不能有效的利用整个发射极条，难以增大总的发射极电流。当然，发射极条的注入电流密度也不能过大，即发射极单位周长的电流不能超过一定的容量，否则就会出现基区展宽等大电流效应，反而使BJT的总体性能下降。

        显然，如果BJT工作的电流密度不大、发射极电流集边效应可以忽略时，发射极就可以采用简单的圆形或方形结构（从耐压来说，圆形结构的要高于方形结构）。

（3）限制或者削弱发射极电流集边效应的措施：

        ①限制电流容量，使得不出现电流集边效应；

        ②提高基区掺杂浓度，以减小基极电阻；

        ③提高发射极周长/面积比。