Зонная диаграмма бездрейфового биполярного транзистора, включенного по схеме с общей базой

Зонная диаграмма бездрейфового биполярного транзистора n - p - n - типа, включенного по схеме с ОБ в активном режиме, представлена на рис.9. Источник питания U _э включен, <−> к эмиттеру, <+> к земле; при этом в эмиттерном переходе возникает дополнительное электрическое поле E _э^*, которое частично компенсирует поле E _э. Кроме того, энергия электронов в области эмиттера возрастает, уровень Ферми поднимается, потенциальный барьер уменьшается Ψ _э= q (j _э0− U _э), толщина перехода уменьшается и эмиттерный переход открывается. Прямосмещенный эмиттерный переход открыт для основных носителей – электронов эмиттера n - типа и закрыт для неосновных − дырок. Происходит инжекция электронов в базу р - типа, где они являются неосновными носителями. В базе электроны диффундируют к коллектору и частично рекомбинируют с дырками. Дырки в базе являются основными носителями, и их существенно (на один или несколько порядков) больше, чем инжектированных электронов.

Источник питания U _к подключен <+> к коллектору, <−> к земле; при этом в коллекторном переходе возникает дополнительное электрическое поле E _к^*, которое складывается с полем E _к. Кроме того, энергия электронов в области коллектора уменьшается, уровень Ферми опускается, потенциальный барьер увеличивается ψ _к= q (j _к0+ U _к), толщина перехода увеличивается и коллекторный переход закрывается. Обратносмещенный коллекторный переход закрыт для основных носителей (дырок в базе р - типа) и открыт для неосновных носителей – электронов. Электроны, прошедшие через базу, попадают в коллекторном переходе в ускоряющее электрическое поле и инжектируются в коллектор n - типа, где они являются основными носителями. В коллекторной области возникает избыточный заряд, который через короткое время Максвелловской релаксации τ_М=εε₀ρ, где ρ – удельное сопротивление коллектора, рассасывается путем ухода электронов во внешнюю цепь.