Самостоятельная работа по предмету: Физические основы компьютера на тему: Транзистор Принял

Биполярные транзисторы
Биполярный транзистор, разработанный в 1949-1950 гг. американским физиком В. Шокли, наиболее распространенный тип усилительного полупроводникового прибора и является универсальным элементом электронной техники.
Перед нами важнейшие характеристики типичного маломощного кремниевого транзистора: характеристика прямой передачи (рис.1.1) и семейство выходных характеристик - при заданном токе эмиттера (рис.12) и при заданном напряжении база-эмиттер (рис.1.3). Отметим главное.
При тех значениях тока коллектора Iк, которые являются допустимыми для конкретного прибора, напряжение между базой и эмиттером транзистора почти всегда должно находится в пределах 0,6-0,7 В.
Крутизна прямой передачи биполярного транзистора очень велика (десятки и сотни мА/В), это хорошо видно на рис 1.1.
Выходное сопротивление транзистора (см. рис 1.2) при заданном эмиттерном токе очень велико не менее 1 Мом.
Усилительные свойства транзистора сохраняются при снижении напряжения между коллектором и базой Iкб до нуля (и даже чуть ниже - см.)
Токи коллектора и эмиттера практически равны между собой. Точнее, они различаются между собой на малую величину тока базы:
,
Причем отношение представляет собой параметр транзистора - коэффициент передачи тока, обозначаемый h21Э (можно также и встретить вариант ).
Общие сведения
Биполярными транзисторами называют полупроводниковые приборы с двумя взаимодействующими электрическими p-n-переходами, которые способны усилить сигнал по мощности за счет внешнего источника питания. Простейшим транзистором служит полупроводниковый троид с двумя p-n-переходами. Его структура представлена.
В биполярном транзисторе в переносе тока одновременно принимают участие два типа зарядов - электроны и дырки. Переходы транзистора образованы тремя областями с чередующимися типами проводимости. В зависимости от порядка чередования этих областей различают транзисторы n-p-n и p-n-p типа. Транзисторы n-p-n типа предпочтительнее, так как подвижность электронов в них выше подвижности дырок.
Переход, работающий в прямом направлении, называется эмиттерным, а соответствующий крайний слой - эмиттером. Средний слой называется базой. База имеет проводимость противоположного типа и всегда является высокоомной, т.е. концентрация дырок в ней во много раз меньше, чем концентрация электронов в эмиттере.
Второй переход, нормально смещенный в обратном направлении, называется коллекторным, а крайний слой - коллектором. Это название отражает функцию собирания инжектированных носителей, прошедших через слой базы. Концентрация электронов в нем тоже велика, она лишь незначительно ниже, чем в эмиттере.
Транзистор, вообще говоря, обратимый прибор, т.е. эмиттер и коллектор можно поменять местами, сохранив работоспособность прибора. Однако в связи с несимметричностью реальной структуры, а также различием материалов эмиттера и коллектора нормальное и инверсное включения транзистора неравноценны.
В зависимости от технологии изготовления транзистора концентрация примесей в базе может быть распределена равномерно или неравномерно. При равномерном распределении внутреннее поле отсутствует, и неосновные носители в базе движутся в ней вследствие процесса диффузии. Такие транзисторы называются диффузионными или бездрейфовыми.
При неравномерном распределении концентрации примесей в базе имеется внутреннее электрическое поле, и неосновные носители заряда движутся в ней в результате дрейфа и диффузии, причем дрейф играет доминирующую роль.