Биполярные транзисторы

Транзистор – это полупроводниковый прибор с 2-мя p-n- переходами, имеющий три или более электрода, который служит для усиления и переключения электрических сигналов. Транзисторы используются в качестве активных элементов во многих схемах радиоэлектронной аппаратуры. По принципу действия транзисторы делятся на биполярные и полевые.

В работе биполярных транзисторов используются носители обеих полярностей (дырки и электроны).

По сравнению с электронными лампами транзисторы имеют следующие преимущества:

- отсутствует цепь накала и транзисторы имеют мгновенную готовность к работе;

- незначительная потребляемая мощность;

- более высокий КПД;

- отсутствие помех типа «микрофонный эффект» при действии ударов и вибрации;

- большой срок службы;

- небольшие габариты и вес.

Для изготовления транзисторов используются в основном германий (Ge) и кремний (Si), которые доводят до высокой степени чистоты.

Биполярный транзистор – это управляемый полупроводниковый прибор с двумя р-п- переходами и тремя выводами, работа которого основана на использовании носителей заряда обоих знаков. Плоскостной биполярный транзистор представляет собой пластинку Gе или Si или другого полупроводника в которой созданы три области с различной электропроводимостью: п-р-п или р-п-р. В первом случае средняя область имеет дырочную проводимость и две крайние – электронную. Во втором случае наоборот. Средняя область транзистора называется базой, одна крайняя область эмиттером, а другая – коллектором (рисунок 1.34).

Рисунок 1.34 – Структура транзистора n-p-n- типа и p-n-p- типа

Таким образом, в транзисторе имеются 2 р-п- перехода: эмиттерный – между эмиттером и базой и коллекторный – между базой и коллектором. Функция эмиттерного перехода – инжектирование носителей заряда в базу (для транзистора п-р-п это е --, для транзистора р-п-р это дырки); функция коллекторного перехода – сбор носителей заряда, прошедших через базу.

Чтобы носители заряда, инжектировались эмиттером и проходя через базу полнее собирались коллектором, площадь коллекторного перехода делают больше площади эмиттерного перехода. Область базы делают очень тонкой, не более единиц мкм (рисунок 1.35). Кроме того, концентрация примесей в базе значительно меньше, чем в коллекторе и эмиттере.