16) Физические процессы транзисторов. Структура биполярного транзистора. 4 режима работы транзистора.

Транзистором называют полупроводниковый прибор, предназначенный для усиления слабых электр. сигналов. В зависимости от принципа действия и конструктивных особенностей, они подразделяются на два больших класса:

-биполярные

-полевые (униполярные)

Биполярный транзистор - трехэлектродный полупроводниковый прибор с двумя, расположенными на близком расстоянии параллельными pn - переходами. Конструкции биполярного транзистора схематически показаны на рис., там же приведены соответствующие обозначения. Как видно из рис., транзистор состоит из трех основных областей: эмиттерной, базовой и коллекторной. К каждой из областей имеется омический контакт. Для того, чтобы транзистор обладал усилительными свойствами, толщина базовой области должна быть меньше диффузионной длины неосновных носителей заряда, т.е. большая часть носителей, инжектированных эмиттером, не должна рекомбинировать по дороге к коллектору.

Структура и обозначения p-n-p и n-p-n биполярных транзисторов.

• На границах между p и n областями возникает область пространственного заряда, причем электрические поля в эмиттерном и коллекторном переходах направлены так, что для pnp транзистора базовая область создает энергетический барьер для дырок, стремящихся перейти из эмиттера в коллектор, для npn транзистора базовая область создает аналогичный барьер для электронов эмиттерной области. При отсутствии внешнего смещения на переходах потоки носителей заряда через переходы скомпенсированы и токи через электроды транзистора отсутствуют.

Режимы работы транзистора

В зависимости от полярности напряжения, приложенного к электродам, возможны следующие режимы работы транзистора:

-активный режим (эмиттерный переход включен прямо, коллекторный переход-обратно)

-режим насыщения (эмиттерный включен прямо, коллекторный -прямо)

-инверсный режим (эмиттерный переход включен обратно, коллекторный -прямо)

-режим отсечки (эмиттерный -обратно, коллекторный-обратно)