3. Электронно-дырочный переход

– это тонкий переходный слой в п/п материале м/у двумя обл-ми с различными типами электропров-ти: одна N-типа, другая P-типа. он является основным элементом многих полупроводниковых приборов. P-N переход получают в едином кристалле п/п, вводя в одну область донорную примесь, а в другую – акцепторную. При этом атомы акцепт примеси, присоединив к себе эл-ны атомов собств п/п, образуют п/п материал с дырочной проводимостью (P), а атомы донорной примеси, отдают эл-ны, кот становятся своб-ми, образуя п/п материал с электронной проводимостью (N). Т о образуется P и N области.

В каждой области кроме основных НЗ имеются и неосновные, конц-ция кот значительно <, чем основных. Распределение концентраций показано на рисунке.

Разность конц-ций приводит к диффузии эл-нов из обл N, в область P, и дырок из обл P в область N. Эта диффузия создаёт ток диффузии (т.е. ток, возникающий вследствие неравномерного распред НЗ по объёму кристалла), = сумме электронного и дырочного токов. Принято считать, что направление диффузионного тока совпадает с направлением тока дырок. I_диф=I_{n диф}+I_{p диф}

Уход неосновных НЗ в соседнюю область приводит к возникновению в обоих слоях объёмных неподвижных зарядов, в рез чего в P-N переходе создаётся эле поле, направленное от области N к области P. Это поле является потенц барьером для дальнейшей диффузии основных носителей, но способствует переходу через границу неосновных носителей.

Неосновные носители, попавшие в зону действия внутреннего эл поля переносятся им через P-N переход, создавая дрейфовый ток.

I др = I p. др + I n. др

При отсутствии внешнего эл поля, м/у дрейфовым и диффуз токами устанавливается динамическое равновесие. I др = I дифф

27. Статические характеристики в схемах транзистора с об

Статхар-ки опред-т соотношения м/у U -ми и I-ми при отсутствии перех процессов, поэт устанавливают макс достижимые параметры данного конкретного тр-ра Стат хар-ки делят на входные и выходные.В схеме сОБ управляющим током яв-ся ток Э. Выходн коллекторные хар-ки в этом сл выраж-ся завис-тью:

а входные эмиттерные хар-ся:

Построим выходные хар-ки пользуясь моделью Эберса-Мола:

I– норм активный режим,II– реж насыщения ,III– реж лав пробоя. J_nЭ , J_nK , J_nБ -потоки эл-нов инжектированных из Э. J’_nЭ , J’_nK , J’_nБ - потоки эл-нов инжектированных из К в зоне 1 они = 0. Реальные хар-ки – пунктиром, сплошной – построенные по модели Эберса-Мола.Если инжекция из Э отсутствует (Jэ=0), то зав-ть тока К от напряжения К-Б представляет собой обычную ВАХ стандартного p-n-перехода, отличие в том, что на рассматриваемом рисунке обратная ВАХ находится в 1 квадрате, а прямая ветвь в 3.

В рез-те инжекции из Э при в К возникает ток электронов содержащий в коллекторной цепи ток K, кот будет пропорц-но потоку инжектированных из Э эл-нов. При подаче на К прямого U последний сам будет инжектировать встречный поток эл-нов, результирующий поток будет резко до 0 с ростом прямого U на К, и при дальнейшем прямого U он приобретёт обратн направ-е. В активном реж коллекторные U не оказывают влияния на вх хар-ки схемы с ОБ.Этот вывод справедлив для больш-ва практич случаев.C повышением обратного коллекторного U ток К в активн реж будет слабо (пунктир) за счёт обратного коллекторного тока и коэф передачи эмиттерного тока коэф передачи связано с эффектом Эрли,кот закл-ся в модуляции толщины Б и сопр-я, под кот понимают омическое сопр п/п в базовой области тр-ра при изменении коллекторного U.(см рис)

n’(x),n”(x) - распределение НЗ инжектированных в базу из Э. эффект Эрли есть пост действу-й в момент прохождения эл/магнитного сигнала. Однако при изменении статических хар-тик тр-ра он яв-ся паразитным эффектом, т.к. может сущ-ным образом изменить хар-ки перехода. Поэтому при измерении статхар-ик используют режимы Х/Х и КЗ.