Skip to Content

Электронно-дырочный переход. Транзистор



В современной электронной технике полупроводниковые приборы играют исключительную роль. За последние три десятилетия они почти полностью вытеснили электровакуумные приборы. В любом полупроводниковом приборе имеется один или несколько электронно-дырочных переходов. Электронно-дырочный переход (или n–p-переход) – это область контакта двух полупроводников с разными типами проводимости. В полупроводнике n-типа основными носителями свободного заряда являются электроны; их концентрация значительно превышает концентрацию дырок (nn >> np). В полупроводнике p-типа основными носитялеми являются дырки (np >> nn).

При контакте двух полупроводников n- и p-типов начинается процесс диффузии: дырки из p-области переходят в n-область, а электроны, наоборот, из n-области в p-область. В результате в n-области вблизи зоны контакта уменьшается концентрация электронов и возникает положительно заряженный слой. В p-области уменьшается концентрация дырок и возникает отрицательно заряженный слой. Таким образом, на границе полупроводников образуется двойной электрический слой, электрическое поле которого препятствует процессу диффузии электронов и дырок навстречу друг другу (рис. 4.14.1).

Пограничная область раздела полупроводников с разными типами проводимости (так называемый запирающий слой) обычно достигает толщины порядка десятков и сотен межатомных расстояний. Объемные заряды этого слоя создают между p- и n-областями запирающее напряжение Uз, приблизительно равное 0,35 В для германиевых n–p-переходов и 0,6 В для кремниевых. n–p-переход обладает удивительным свойством односторонней проводимости.

Образование запирающего слоя 1
Рисунок 4.14.1. Образование запирающего слоя при контакте полупроводников p- и n-типов.

Если полупроводник с n–p-переходом подключен к источнику тока так, что положительный полюс источника соединен с n-областью, а отрицательный – с p-областью, то напряженность поля в запирающем слое возрастает. Дырки в p-области и электроны в n-области будут смещаться от n–p-перехода, увеличивая тем самым концентрации неосновных носителей в запирающем слое. Ток через n–p-переход практически не идет. Напряжение, поданное на n–p-переход в этом случае называют обратным. Весьма незначительный обратный ток обусловлен только собственной проводимостью полупроводниковых материалов, то есть наличием небольшой концентрации свободных электронов в p-области и дырок в n-области. Если n–p-переход соединить с источником так, чтобы положительный полюс источника был соединен с p-областью, а отрицательный с n-областью, то напряженность электрического поля в запирающем слое будет уменьшаться, что облегчает переход основных носителей через контактный слой.

Дырки из p-области и электроны из n-области, двигаясь навстречу друг другу, будут пересекать n–p-переход, создавая ток в прямом направлении. Сила тока через n–p-переход в этом случае будет возрастать при увеличении напряжения источника. Способность n–p-перехода пропускать ток практически только в одном направлении используется в приборах, которые называются полупроводниковыми диодами. Полупроводниковые диоды изготавливаются из кристаллов кремния или германия. При их изготовлении в кристалл c каким-либо типом проводимости вплавляют примесь, обеспечивающую другой тип проводимости. Полупроводниковые диоды используются в выпрямителях для преобразования переменного тока в постоянный. Типичная вольт-амперная характеристика кремниевого диода приведена на рис. 4.14.2.

Вольт-амперная 2
Рисунок 4.14.2. Вольт-амперная характеристика кремниевого диода. На графике использованы различные шкалы для положительных и отрицательных напряжений.

Полупроводниковые диоды обладают многими преимуществами по сравнению с вакуумными диодами – малые размеры, длительный срок службы, механическая прочность. Существенным недостатком полупроводниковых диодов является зависимость их параметров от температуры. Кремниевые диоды, например, могут удовлетворительно работать только в диапозоне температур от –70 °C до 80 °C. У германиевых диодов диапазон рабочих температур несколько шире. Полупроводниковые приборы не с одним, а с двумя n–p-переходами называются транзисторами. Название происходит от сочетания английских слов: transfer – переносить и resistor – сопротивление. Обычно для создания транзисторов используют германий и кремний.

 Транзисторы бывают двух типов: p–n–p-транзисторы и n–p–n-транзисторы. Например, германиевый транзистор p–n–p-типа представляет собой небольшую пластинку из германия с донорной примесью, то есть из полупроводника n-типа. В этой пластинке создаются две области с акцепторной примесью, то есть области с дырочной проводимостью (рис. 4.14.3). В транзисторе n–p–n-типа основная германиевая пластинка обладает проводимостью p-типа, а созданные на ней две области – проводимостью n-типа (рис. 4.14.4). Пластинку транзистора называют базой (Б), одну из областей с противоположным типом проводимости – коллектором (К), а вторую – эмиттером (Э). Обычно объем коллектора превышает объем эмиттера. В условных обозначениях разных структур стрелка эмиттера показывает направление тока через транзистор.

Транзистор структуры p–n–p 3
Рисунок 4.14.3. Транзистор структуры p–n–p.
Транзистор структуры n–p–n. 4
Рисунок 4.14.4. Транзистор структуры n–p–n.

Оба n–p-перехода транзистора соединяются с двумя источниками тока. На рис. 4.14.5 показано включение в цепь транзистора p–n–p-структуры. Переход «эмиттер–база» включается в прямом (пропускном) направлении (цепь эмиттера), а переход «коллектор–база» – в запирающем направлении (цепь коллектора). Пока цепь эмиттера разомкнута, ток в цепи коллектора очень мал, так как для основных носителей свободного заряда – электронов в базе и дырок в коллекторе – переход заперт.

Включение в цепь транзистора 5
Рисунок 4.14.5. Включение в цепь транзистора p–n–p-структуры.

При замыкании цепи эмиттера дырки – основные носители заряда в эмиттере – переходят из него в базу, создавая в этой цепи ток Iэ. Но для дырок, попавших в базу из эмиттера, n–p-переход в цепи коллектора открыт. Большая часть дырок захватывается полем этого перехода и проникает в коллектор, создавая ток Iк. Для того, чтобы ток коллектора был практически равен току эмиттера, базу транзистора делают в виде очень тонкого слоя. При изменении тока в цепи эмиттера изменяется сила тока и в цепи коллектора.

Если в цепь эмиттера включен источник переменного напряжения (рис. 4.14.5), то на резисторе R, включенном в цепь коллектора, также возникает переменное напряжение, амплитуда которого может во много раз превышать амплитуду входного сигнала. Следовательно, транзистор выполняет роль усилителя переменного напряжения.

Однако, такая схема усилителя на транзисторе является неэффективной, так как в ней отсутствует усиление сигнала по току, и через источники входного сигнала протекает весь ток эмиттера Iэ. В реальных схемах усилителей на транзисторах источник переменного напряжения включают так, чтобы через него протекал только небольшой ток базы Iб = Iэ – Iк. Малые изменения тока базы вызывают значительные изменения тока коллектора.

Усиление по току в таких схемах может составлять несколько сотен. В настоящее время полупроводниковые приборы находят исключительно широкое применение в радиоэлектронике. Современная технология позволяет производить полупроводниковые приборы – диоды, транзисторы, полупроводниковые фотоприемники и т. д. – размером в несколько микрометров. Качественно новым этапом электронной техники явилось развитие микроэлектроники, которая занимается разработкой интегральных микросхем и принципов их применения.

Интегральной микросхемой называют совокупность большого числа взаимосвязанных элементов – сверхмалых диодов, транзисторов, конденсаторов, резисторов, соединительных проводов, изготовленных в едином технологическом процессе на одном кристалле. Микросхема размером в 1 см2 может содержать несколько сотен тысяч микроэлементов. Применение микросхем привело к революционным изменениям во многих областях современной электронной техники. Это особенно ярко проявилось в области электронной вычислительной техники. На смену громоздким ЭВМ, содержащим десятки тысяч электронных ламп и занимавшим целые здания, пришли персональные компьютеры.




Комментарии

http://sima777.mcdir.ru/img/5

http://sima777.mcdir.ru/img/5.jpg http://sima777.mcdir.ru/img/4.jpg

Отсосу и отлижу вам члены и попки!
Смотреть тут http://4pok.ru
#################################################
You suck dicks and ass!!!
See the link http://4pok.ru

http://sima777.mcdir.ru/img/5

http://sima777.mcdir.ru/img/5.jpg http://sima777.mcdir.ru/img/4.jpg

Отсосу и отлижу вам члены и попки!
Смотреть тут http://4pok.ru
#################################################
You suck dicks and ass!!!
See the link http://4pok.ru
Меня находят по поисковым запросам
знакомства, секс, Для Вирта, секс знакомства Для Вирта, знакомства для секса Для Вирта, бесплатные знакомства Для Вирта, знакомства Для Вирта без регистрации, знакомства Для Вирта бесплатно, секс знакомства Для Вирта без смс

desyrel online buy acheter

desyrel online buy
acheter viagra wiki
sildenafil citrate cipla price

http://at658.com/pills/up1907.html - nizagara order online

clomid for six days
information on penicillin vk
injectable penicillin for felines
paxil to lexapro
comparison of acetaminophen with mefenamic acid

http://crushbank.com/online-shopping/show1287.html - cozumel testosterone deal

Women love confidence! If you don't have any...get some!
This is an important issue and the society/community should also support the nursing homes to ensure they do a good job to help these elders with demenita or AD.
In the rare event of an erection lasting more than 4 hours, seek immediate medical help to avoid long-term injury.
And who you are .

http://ahistoriadovideogame.com.br/forum/feed.php - chirality of naproxen
http://www.sznxs.com/thread-2979-1-1.html - what dose for cipro
http://www.8591sf.com/forum.php?mod=viewthread&tid=996187&extra= - lotrel and hair loss
http://bbs.banzhuanli.com/forum.php?mod=viewthread&tid=1336845&extra= - does femara help regulate your periods
http://bbs.solutioncon.com.cn/viewthread.php?tid=29381&extra= - extemporaneous ranitidine

viagra patent rejected buy

viagra patent rejected
buy contact lenses without valid prescription
best price on viagra in the usa

http://nakod.com/canadian-pharmacy/euromed-online.html - euromed online

fresenius medical phoslo assistance program
micronized glibenclamide
bupropion discontinue abrupt
amoxil instead flagyl
stopping zoloft

http://scarletblueandwhite.com/important-safety-information/buy-viagra-p... - buy viagra paypal accepted

So now I am in the hands of the pain clinic. I got to meet 3 doctors and 1 nurse. Spent about 3 hours being examined by all of them. I was very impressed with their compassion and professionalism. Really great people from the front office people to the top doc who had the final word on me. Wife loved it because of the coolest coffee maker ever in the waiting room.
If you are trying to post, the administrator may have disabled your account, or it may be awaiting activation.
Gettting off the Vicoden will be no picnic, but compared to where you are headed, it is the choice that should be made. For me, I worked with my doctor to withdraw. Small cuts were made every couple of weeks and when I leveled off from the withdrawal effects, another cut was made.
WHEW.........now lets compare Canada to Florida for zee mapping of zee moles. I go on the 2nd of February, so just before your next appt. The hoot of all this happened to me on the 11th (CT scan results)

http://globalzera-war.com/help/or1809.html - cancer dostinex

viagra cialis from canada
gabapentin eroid
lithium ion emergency battery packs
topamax from mexico
symptoms of allergic reaction to amoxicillin

norvasc no prescription

norvasc no prescription needed
best online no prescription pharmacy review
sildenafil degradation products
generic viagra sildenafil citrate 100mg
buy lexapro in Ireland

http://betterembed.com/order/article1095.html - ampicillin

what is sodium naproxen a salt
lipitor liver check
vitamin zinc to increase testosterone
glipizide melissa officinalis
employment drug test prozac anti-depressants

http://shopwatchestoyoureview.com/important-safety-information/phentermi... - phentermine plus prozac

But you always want to try to save the tooth first.
The most common side effects of VIAGRA are headache, facial flushing, and upset stomach. Less commonly, bluish vision, blurred vision, or sensitivity to light may briefly occur.
Above all, try not to panic, as this will make the dizziness worse.
You are encouraged to report negative side effects of prescription drugs to the FDA. Visit
Since I know there are a few on here, who also visit the depression board, and I don't want to be repetitive, here is a BRIEF outline of some of the things that have caused the PTSD.

http://lte-d2ab.com/reviews/theme226.html - generic synthroid vs levoxyl

estradiol levels too high over 700
lithium asparate
ibuprofen affect on apnea