Материал: 3_Биполярные транзисторы

ФИЗИКА ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ

Тема 3. Биполярные транзисторы

Смирнов В.И.

кафедра ПиТЭС, УлГТУ

Биполярный транзистор – это трехэлектродный полупроводниковый прибор с двумя взаимодействующими электрическими p-n-переходами, усилительные свойства которого обусловлены явлениями инжекции и экстракции неосновных носителей заряда.

Транзистор предназначен для усиления электрических колебаний, а также для генерации колебаний или коммутации электрических сигналов.

В транзисторе имеются 3 области с чередующимся типом проводимости: эмиттер, база и коллектор, разделенные двумя p-n-переходами: эмиттерным (или эмиттер-база) и коллекторный (или коллектор-база).

Заштрихованы области пространственного заряда (ОПЗ).

Эмиттер предназначен для инжекции носителей заряда (электронов или дырок) в базу транзистора, поэтому его легируют гораздо сильнее, чем базу.

Базу обычно легируют неоднородно, что приводит к образованию в ней электрического поля, способного заметно ускорить движение носителей заряда через базу. Такие транзисторы называются дрейфовыми (бывают и бездрейфовые или диффузионные).

Типовые структуры биполярных транзисторов, изготовленных различными методами

В зависимости от полярности напряжений на переходах (направления смещения эмиттерного и коллекторного переходов) различают четыре режима работы транзистора: нормальный активный режим, инверсный активный режим, режим насыщения и режим отсечки.

Внормальном активном режиме к эмиттерному переходу приложено прямое напряжение, а к коллекторному– обратное.

Винверсным активном режиме все наоборот (коллектор как бы меняется местами с эмиттером).

Врежиме насыщения к обеим переходам приложено прямое напряжение.

Врежиме отсечки к обеим переходам приложено обратное напряжение.

Схемы включения биполярного p-n-p-транзистора:

с общей базой; с общим эмиттером; с общим коллектором

Термин «общий» означает, что данный электрод транзистора является общей точкой для двух источников питания, формирующих постоянные смещения на оба перехода транзистора. Переменный (или постоянный)

выходной сигнал сниматься с нагрузочного резистора в выходной цепи. Таблица 3.1. Параметры различных схем включения биполярных