Электронно-дырочный переход. Транзистор

с разными типами проводимости.

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.

На границе полупроводников образуется двойной электрический слой, электрическое поле которого препятствует процессу диффузии электронов и дырок навстречу друг другу.

(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.

полная сила тока через электронно-дырочный переход равна нулю.

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.

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.

Весьма незначительный обратный ток обусловлен только собственной проводимостью полупроводниковых материалов, т. е. наличием небольшой концентрации свободных электронов в p-области и дырок в n-области.

Напряжение, поданное на n–p-переход в этом случае называют обратным.

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 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.

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.

германия с донорной примесью, т. е. из полупроводника n-типа. В этой

пластинке создаются две области с акцепторной примесью, т. е. области с дырочной проводимостью.

созданные на ней две области – проводимостью n-типа.

типом проводимости – коллектором (К), а вторую – эмиттером (Э).

Обычно объем коллектора превышает объем эмиттера.

направление тока через транзистор.

«эмиттер–база» включается в прямом (пропускном) направлении (цепь эмиттера), а переход

«коллектор–база» – в запирающем направлении (цепь коллектора).

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.

базу транзистора делают в виде очень тонкого слоя.

При изменении тока в цепи эмиттера изменяется сила тока и в цепи коллектора.

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.

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.

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.

– 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.