Биполярный транзистор, принцип действия, физические процессы в структуре с двумя взаимодействующими переходами

Биполя́рныйтранзи́стор — трёхэлектродный полупроводниковый прибор, один из типов транзисторов. В полупроводниковой структуре сформированы 2 p-n перехода и перенос заряда в приборе осуществляется носителями 2 видов — электронами и дырками. Именно поэтому прибор получил название «биполярный

Принцип действия основан на создании транзитного потока носителей заряда из эмиттера в коллектор и управления выходным током(коллекторного) за счет входного(эмиттерного).

Физ процессы:

Один переход влияет на другой-транзистор работает, это возможно при Lдиф>>Wб(диф длина много больше ширины базы)

База всегда электронейтральна!!!

Rэм<Rк(всегда много меньше) Для того чтобы инжекция проходила в одну сторону.

Распределение потока: при приложение прямого напряжения высота барьера уменьшается и дырки переходят в область базы, это движение дырок создает дырочную состовляющую тока Iэр(эмиттерный ток)

Электроны движутся из n в p то создается Iэn.

Коэффициенты инжекции и переноса носителей заряда,коэффициент передачи тока биполярного транзистора. Основные уравнения. Активный режим работы,режимы отсечки и насыщения,инверсное включение.

. Коэф-ты инжекции и переноса н.з. Коэф-т передачи тока БПТ.

Основой работы любого транзистора является : 1)малая толщина базы 2)базовая область является всегда более высокоомной(слабо легированной) по сравнению с другими областями.

,- показывает , какую часть составляет полезный ток инжекции электронов из эмиттера в базу в полном токе эмиттера, где I_ЭР – дырочная компонента эмиттерного тока и I_ЭN-электронная компонента эмиттерн тока

- показывает какая часть электронов инжектируемых из эмиттера в базу , достигает коллекторн перехода

Рассмотрим активный режим (А):

Uкб<0

Iко = Iкбо (тепл ток примерно = обр току)

С учетом этих усл формулы имеют вид:

(3.18)

(3.19)

Коллекторное U не влияет на токи,=>, выходные хар-киявл эквидистантными (расп на один раст)

Рассмотрим режим насыщения (Н):

Хар-ся Iк за счет встречной инжекции НЗ со стороны К в Б. Эти дырки компенс дырки, инжект из эмит в базу, пока не до нуля.

Область насыщения – второй квадрант, т.к. Uкб=Uвнеш + . Если Uвнеш=0, дырки все еще переходят. Когда

Uвнеш = - , т.е. скомп. при изм на «+» знака Uкб.

Рассмотрим режим отсечки (О):

Оба перехода в обр направлении

Iэ = 0 Iк = Iкб: ток коллектора и его хар-ки = ВАХ p-n перехода

В этом режиме сопр-ия очень велики, а токи – малы.

Входная ВАХ:

С Uкбхар-ка, засчет ЭМТБ т.е. I смещается