Устройство биполярного транзистора

Модуль 3 БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Транзистором называют электронный полупроводниковый прибор, имеющий три (или более) элек-трода и предназначенный для усиления, генерирования и преобразования электрических колебаний. Изобретен в 1948 г. американскими учеными У. Шокли, У. Браттейном и Дж. Бардином. В СССР пер-вые транзисторы разработаны под руководством А.В. Красилова. Обычно выделяют два основных клас-

са транзисторов: биполярные транзисторы и полевые транзисторы.

В биполярных транзисторах ток через кристалл обусловлен движением носителей заряда обоих зна-

ков (и электронов,и дырок).

В полевых транзисторах(называемых также униполярными)протекание тока через кристалл обу-словлено движением носителей заряда одного знака (электронов или дырок).

Транзисторы классифицируются по типам и группам в зависимости от физических, эксплуатацион-ных и других параметров.

Биполярным транзистором называют полупроводниковый прибор с двумя взаимодействующими p-n- переходами и тремя выводами.Он имеет трехслойную структуру,состоящую из чередующихся об-ластей с различными типами электропроводности: n-p-n или p-n-p (рис. 13, а, б).

Принцип работы транзисторов обеих структур одинаков, они отличаются только полярностью под-ключения источников питания, поэтому работу биполярного транзистора рассмотрим на примере струк-туры n-p-n (рис. 13, а).

n

p

n

p

n

p

Э

Э

К

К

а)

б)

Рис. 13 Устройство и условные графические обозначения биполярных транзисторов:

а – n-p-n -структуры; б – p-n-p -структуры

Исходная пластина полупроводника p -типа с низкой концентрацией дырок является базовой. На нее наплавляются с двух сторон таблетки донорной примеси. В процессе термической обработки атомы до-норной примеси проникают в кристалл, создавая n -области. Между n -областями и полупроводником p -типа образуются p-n- переходы. Процесс введения примесей контролируется таким образом, чтобы в од-ной n -области была большая их концентрация (на рисунке – в левой n -области), чем в другой. Наи-меньшая концентрация примеси остается в средней области p -типа.

Наружная область с наибольшей концентрацией примеси называется эмиттером, вторая наружная область – коллектором, а внутренняя область – базой. Электронно-дырочный переход между эмиттером и базой называют эмиттерным переходом, а между коллектором и базой – коллекторным переходом. В

соответствии с концентрацией основных носителей заряда база является высокоомной областью, кол-

лектор – низкоомной, а эмиттер – самой низкоомной. Толщина базы очень мала и составляет единицы микрометров; площадь коллекторного перехода в несколько раз превышает площадь эмиттерного.

Дата добавления: 2015-05-06