Общие сведения о биполярных транзисторах

Теоретическая часть

Транзистором называется электропреобразовательный полупроводниковый прибор с одним или несколькими электрическими переходами, пригодный для усиления мощности и имеющий три или более выводов. Цепь одного из выводов является входной, в цепь другого – выходной. Наиболее практическое применение получили транзисторы с двумя и тремя выводами (их иногда называют биполярными).

Переходы делят монокристалл транзистора на три области, причем, средняя область имеет тип электропроводности, противоположный крайним. В транзисторе среднюю область называют базой, одну из крайних областей - эмиттером, другую – коллектором,а отделяющие базу от эмиттера и коллектора переходы соответственно эмиттерным и коллекторным. Эмиттер и коллектор транзистора могут иметь либо дырочную, либо электронную электропроводность. В зависимости от типа электропроводности крайних областей транзистор обладает структурой p-n-p или n-p-n.

Транзистор представляет собой систему двух взаимодействующих p-n- переходов. Каждый из этих переходов можно включить в прямом или обратном направлении. При указанных на рис. 4.2а) полярностях источников ЭДС имеем прямое включение эмиттерного перехода и обратное – коллекторного. Такое включение переходов называют нормальным, а режим работы – активным. При этом эмиттер инжектирует в область базы

неосновные для нее носители (дырки), а коллектор производит экстракцию тех носителей (дырок), которые прошли через базовую область к коллекторному переходу. У реальных плоскостных транзисторов площадь коллекторного перехода больше площади эмиттерного. Такая конструкция позволяет коллектору собирать даже те неосновные носители, которые перемещаются от эмиттера под некоторым углом к оси транзистора. Площадь эмиттерного перехода определяет активную часть базовой области транзистора.

В транзисторах p-n-p рабочими носителями заряда являются дырки, а в транзисторах n-p-n – электроны. В зависимости от механизма перемещения носителей заряда через область базы (от эмиттера к коллектору) транзисторы делят на бездрейфовые и дрейфовые. В бездрейфовых перенос неосновных носителей заряда через базу осуществляется в основном посредством диффузии. Такие транзисторы обычно получают сплавной технологией. В дрейфовых перенос неосновных носителей заряда через базу осуществляется в основном посредством дрейфа в электрическом поле. Такие транзисторы обычно получают методом диффузии примесей.

Следует помнить, что транзистор представляет собой обратимый полупроводниковый прибор. Это значит, что после изменения полярности источников ЭДС на обратную, т.е. после включения коллекторного перехода в прямом, а эмиттерного- в обратном направлениях, транзистор отчасти сохраняет свою работоспособность. Однако из-за несимметричности реальной стрктуры и различия в удельных сопротивлениях эмиттера и коллектора такое инверсное включение неравноценно нормальному, так как транзистор в инверсном включении имеет значительно худшие усилительные свойства.

Дата добавления: 2015-05-07