E n - p + X
свет р п Zn р п р N
Биполярным транзистором называют трехэлектродный полупроводниковый усилительный прибор, имеющий два взаимодействующих электроннодырочных перехода.
Эмиттер - крайняя область транзистора, предназначенная для инжекции (вбрасывания) носителей заряда в базу. Электронно-дырочный переход между эмиттером и базой называют эмиттерным. В активном (усилительном) режиме на эмиттерным него подано прямое напряжение. Коллектор - вторая крайняя область, предназначенная для экстракции носителей заряда из базы. Название "коллектор" означает "собиратель". Электронно-дырочный переход между коллектором и базой называют коллекторным. В активном режиме на него подано обратное напряжение. База - средняя область, обеспечивает взаимодействие между эмиттерным и коллекторным переходами. Управляющие напряжения Uэб, Uкб, практически полностью приложены к р-n переходам, поэтому если база однородная, движение носителей заряда в ней чисто диффузионное за счет разности их концентрации. Такие транзисторы называют бездрейфовыми. Транзисторы с неоднородной базой называют дрейфовыми.
Iкб 0 n К КП p Б ЭП Eб n+ Э IК= ∙Iэ IБ= (1 - )∙Iэ Рис. 2 Eк
Электрический ток IЭ = IК+IБ протекает в транзисторе за счет следующих физических процессов: • инжекции носителей из эмиттера в базу при подаче на эмиттерный переход прямого напряжения; • переноса инжектированных в базу неосновных носителей к коллекторному переходу вследствие диффузии или дрейфа; • экстракции инжектированных в базу и дошедших до коллекторного перехода неосновных носителей из базы в коллектор при подаче на коллекторный переход обратного Напряжения.
Конструктивные особенности биполярного транзистора: • Эмиттер легируется сильнее базы на несколько порядков (поток основных носителей из эмиттера в базу, превышает поток основных носителей из базы в эмиттер). • Толщина базы много меньше диффузионной длины носителей W<
б) а) Iб Uк=0 Uк>0 Iэ Uк>0 Uк=0 Uб Iк Iб'' Uэ Iк Iб ' Iэ'' Iэ ' Iб=0 Iэ=0 Uк Uк