5. Биполярные транзисторы.

Транзисторами называются активные полупро­водниковые приборы, применяемые для усиления и генерирования электрических колебаний. Транзисторы подразделяются на биполярные и полевые (униполярные).

Биполярный транзистор представляет собой мо­нокристалл кремния или германия, в котором созданы три области с чередующимися типами проводи­мости (p-n-p или n-p-n). Средняя область имеет проводимость противоположную крайним областям. Среднюю область называют базой, а крайние — эмиттером и коллектором. Между эмиттером и базой создается электронно-дырочный переход, называемый эмиттерным. Переход между коллектором и базой называют коллекторным переходом.

Проводимость базовой области может быть как электронной, так и дырочной, соответственно этому транзисторы бывают p-n-p и n-p-n-типа.

Структура и условное обозначение транзисторов

p-n-p и n-p-n-переходов:

6. Полевые транзисторы.

Сущее темным недостатком биполярных транзисторов является небольшое входное сопротивление и их инерционность. В целях устранения этого недостатка были разработаны полевые транзисторы, называемые еще канальными или униполярными.

Существуют две разновидности полевых транзисторов— транзисторы с управляющим p-n-переходом и транзисторы с изолированным затвором, которые бывают с встроенным и индуцированным каналами.

На рис. 2.25 схематически показана структура и условное изображение полевого транзистора с управ­ляющим p-n-переходом.

Под действием стокового напряжения между стоком и истоком создается электрическое поле, которое для электронов, испускаемых истоком, явля­ется ускоряющим. Электроны, ускоряемые силой электрического ноля, попадают на сток, проходя через поперечное сечение транзистора, созданное p-n-переходом. Это сечение называют каналом тран­зистора, поэтому полевой транзистор и называют канальным.

Полевые транзисторы с изолированным затвором.

На рис. 2.27 схематически показана структура и ус­ловное изображение полевого транзистора со встро­енным каналом n-типа. Особенностью данного тран­зистора является то, что металлический электрод затвора изолирован от канала тонким слоем диэлектрика (двуокись кремния SiO₂). Концентрация донорной примеси в области стока и истока значи­тельно больше, чем в канале. Повышенная кон­центрация примеси условно обозначена n⁺ . Основа­нием транзистора служит полупроводник p-типа. Такой транзистор называют МОП-транзистором (металл— окисел — полупроводник). Исток, сток, затвор и основание имеют выводы, с помощью которых транзистор подключается в схему.

В отличие от транзистора с управляющим р-п-переходом в транзисторе со встроенным каналом ток стока будет создаваться как при положи тельной, так и при отрицательной полярности на его затворе.

На рис. 2.29 показана структура и условное обозначение полевого транзистора с индуцированным каналом. В этом транзисторе токопроводящий канал создастся при подаче на затвор напряжения опре­деленной полярности и значения. При отсутствии этого напряжения транзистор практически заперт, так как один из р-п-переходов смещен в обратном направлении. Однако при положительном напряже­нии на затворе, превышающем пороговую величину, в приповерхностном слое основания (между истоком и стоком) будет наблюдаться движение электронов из области истока к области стока. Слой между исто­ком и стоком, через который происходит движение электронов, называется индуцированным каналом. Поскольку индуцированный канал создается лишь при напряжении положительной полярности на затво­ре, транзистор с индуцированным каналом работает только в режиме обогащения. Из-за простоты изго­товления и хороших технических характеристик транзисторы с индуцированным каналом получили наи­большее распространение из числа полевых.