Содержание
Введение
1. Устройство и принцип действия транзисторов
2. Схема включения транзисторов
3. Классификация и маркировка транзисторов
4. Характеристики
5. Применение
Выводы
Литература
Введение
В данном реферате речь пойдёт о полупроводниковом приборе - транзисторе.
Транзисторами называют трехэлектродные полупроводниковые приборы, предназначенные для преобразования различных электрических сигналов. Слово транзистор произошло от комбинации английских слов "transfer of resistor", что в переводе означает (преобразователь сопротивления). Их можно разделить на 2 основные группы - биполярные и полевые (униполярные), принцип действия которых отличается. В биполярных транзисторах происходит перемещение как основных, так и неосновных носителей заряда. В биполярных транзисторах управление потоком носителей заряда осуществляется путём изменения уровня их инжекции (или экстракции), в полевых транзисторах поток носителей заряда управляется электрическим полем.
Устройство и принцип действия транзисторов
Биполярный транзистор - это трёхэлектродный полупроводниковый прибор с двумя взаимодействующими электронно-дырочными переходами. Он представляет собой трёхслойный полупроводниковый монокристалл с чередующимся типом электропроводности. Существуют n-p-n структуры и p-n-p структуры.
Центральную часть монокристалла называют базой (Б). С одной стороны к базе примыкает область с высокой концентрацией примеси, называемая эмиттером (Э), с другой – область с низкой концентрацией примеси, называемая коллектором (К). Между базой и эмиттером находится эмитерный переход (ЭП), между базой и коллектором – коллекторный переход (КП). Взаимодействие между переходами будет существовать, если толщина базы много меньше диффузионной длины не основных носителей заряда. На рисунке 1.1 показана структура кремневого монокристалла, изготовленного по эпитаксиально-планарной технологии, которая характерна для большинства современных транзисторов. На сильнолегированной подложке 1 n+-типа методом эпитаксии сформирован слаболегированный слой 2 n-типа толщиной около 10 мкм, в котором методом локальной диффузии созданы слой базы 3 с дырочной электропроводностью и слой эмиттера 4 n+-типа. Толщина базового слоя составляет около 1 мкм. На поверхности кристалла расположен защитный слой диоксида кремния SiO2 толщиной порядка 1мкм, через отверстия в котором осуществлены металлические выводы от эмиттера и базы. Тонкая база имеет значительную протяженность в горизонтальном направлении, поэтому она обладает сравнительно большим сопротивлением. Чтобы снизить это сопротивление, от базы делают два вывода, которые соединяют вместе.
Рис. 1.1.
Основные физические процессы в такой структуре протекают под эмиттером. Эту область называют активной. Остальная часть структуры является пассивной, не оказывающей существенного влияния на работу транзистора. Поэтому в дальнейшем будет рассматриваться упрощенная модель транзистора, показанная на рис. 1.1 (б). На рис. 1.1 (в) представлено схематическое изображение транзисторов. У полевых транзисторов, ток обусловлен носителями заряда только одного знака. Эти транзисторы относятся к классу униполярные. Основу полевого транзистора составляет полупроводник электронной (n) или дырочной (р) проводимости. В этом полупроводнике образуется проводящий канал – это область, в которой регулируется поток носителей заряда (тока). При этом ток, протекающий через канал, управляется электрическим полем, создаваемым напряжением. Электрод, на который подается управляющий электрический сигнал, называется затвором (З). Электрод, через который в проводящий канал втекают носители заряда, называется истоком (и). Электрод, через который носители заряда вытекают из канала, называются стоком (с).
Существует два вида полевых транзисторов: с управлением p-n-переходом; с изолированным затвором. У полевых транзисторов с управляющем p-n-переходом с противоположных сторон основного полупроводника (в котором образуется проводящий канал) создаётся область противоположной проводимости. Она является затвором и управляет с помощью электрического поля током через канал рис 2.1 (а).
В зависимости от типа канала полевые транзисторы с управляющем p-n-переходом бывают (n) типа и (p) типа. условно графические обозначения этих транзисторов приведены на рис 2.1 (б), (в).
|
Рис. 2.1.