- •1. Классификация твердых тел по электрофизическим свойствам.
- •2. Основы зонной теории твердого тела.
- •4. Понятие эффективной массы электрона.
- •6. Плотность электронных состояний.
- •7. Функция Ферми-Дирака
- •8. Концентрация эл-ов и дырок в зонах.
- •9. Концентрация носителей заряда в невырожденном проводнике.
- •12. Температурная зависимость концентрации плотности заряда в полупроводниках
- •13. Температурная зависимость электропроводимости п/п-ов.
- •14. Квазиуровень Ферми.
- •10. Концентрация носителей заряда в вырожденном полупроводнике
- •11. Степень заполнения примесных уровней. Уравнение электронейтральности
- •15.Время жизни неравновесных носителей заряда. Межзонная рекомбинация
- •16. Фотопроводимость полупроводников. Эффект Дембера
- •17.Уравнение непрерывности
- •18. Дрейфовые и диффузионные токи
- •19 Диффузия и дрейф неравновесных носителей заряда в случае в случае монополярной проводимости
- •20. Диффузия и дрейф неосновных избыточных носителей заряда
- •21. Полупроводник во внешнем электрическом поле.
- •22. Контакт метал-полупроводник. Омический контакт
- •23.Выпрямление тока в контакте метал-полупровадник. Диоды Шотки
- •27. Выпрямление тока в р-n переходе.
- •26. Толщина слоя объемного заряда p/n перехода.
- •28, Вах тонкого р-н перехода
- •29. Барьерная и диффузионная емкости p-n-перехода
- •31. Фотоэффект на p-n-переходе
- •32. Гетеропереход.
- •33. Принцип действия б.Т. Физические параметры б.Т.
- •36. Эффект поля. Мдп-транзисторы.
- •24. Емкость запорного слоя Шотки
- •3. Заполнение энерг. Зон эл. И деление тел на металы, диэл., полупров.
33. Принцип действия б.Т. Физические параметры б.Т.
Схематическое изображение транзистора:
![]()
Рассмотрим принцип работы транзистора.
Когда
ключ разомкнут, ток в цепи эмиттера
отсутствует. При этом в цепи коллектора
имеется небольшой ток называемый
обратным током коллектора (Ik).
Это ток очень маленький , так как при
обратном смещении коллекторного перехода
потенциальный барьер велик и непреодолим
для основных носителей заряда – дырок
коллектора и электронов базы. Замыкание
ключа в цепи эмиттера приводит к появлению
тока в этой цепи. Ток проходит через
эмиттерный переход, получил название
эмиттерного тока (Iэ).
Он равен
,
но почти весь ток через эмиттерный
переход обусловлен дырками. Эффективность
оценивается коэффициентом инжекции γ.
.
Инжектированные через эмиттерный
переход дырки проникают вглубь базы.
Почти все дырки успевают пройти через
тонкий слой базы и достигнуть коллекторного
перехода участвуют в создании тока
коллектора. Ток, как степень рекомбинации
дырок с электронами в области базы мала,
можно считать
.
То есть, дырки, которые все же рекомбинировали
в области с электронами участвую в
создании тока базы IБ:
.
Одним из основным параметром транзистора
является коэффициент
передачи тока эмиттера,
который равен отношению приращения
тока коллектора к приращению тока
эмиттера при неизменном напряжении на
коллекторном переходе:
.
Для оценки влияния рекомбинации носителей
заряда в базе на усилительные свойства
транзистора используется коэффициент
переноса носителей заряда в базе,
который показывает какая часть
инжектированных эмиттером дырок
достигнет коллекторного перехода:
.
Транзистор представляет собой управляющий
прибор, так как величина его IК
зависит от IЭ
→
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
W – ширина базы.
jЭ – эффективность эмиттера.

Β
– коэффициент переноса базы. Он показывает
:
![]()
-
эффективность коллектора;
-
коэффициент передачи по току;
![]()
![]()

35.
Физические принципы полевогоранзистора
с управляющим p-n
-переходом (ПТУП).
Схематическое изображение ПТ с управляющим
р - n
переходом приведено на рисунке. Прибор
состоит из области с проводимостью n-
(или р-) типа, имеющей омические контакты,
называемые истоком и стоком, и двух
областей р- (или n-)
типа, называемых затворами.На (рис.а)
показан случай нулевого напряжения на
всех электродах. За счет наличия
обедненных областей вблизи р- n-переходов
толщина проводящего канала между истоком
и стоком меньше геометрического сечения
n-области.
Если к затворам приложить обратное
смещение VDS,
то размеры областей пространственного
заряда (ОПЗ) увеличиваются и толщина
проводящего канала еще более уменьшается
( рис. б).
При
приложении к стоку положительного по
отношению к истоку напряжения VDS
по каналу течет ток ID
основных носителей (электронов), а
толщина ОПЗ у стокового конца затвора
увеличивается вследствие возрастания
обратного напряжения между затвором и
каналом (рис.
в).
Таким
образом, возрастание VDS
приводит к увеличению сопротивления
канала за счет уменьшения горловины
вблизи стока. При достаточно больших
значениях VDS
области пространственного заряда
смыкаются (рис. г)
и
дальнейшее увеличение VDS
практически не вызывает возрастания
тока (режим насыщения). Напряжение между
затвором и стоком, соответствующее
смыканию ОПЗ, называется напряжением
насыщения Vp0.Следует
отметить, что канал может быть полностью
перекрыт только при ID
=0. При работе прибора в режиме насыщения
вблизи стока существует очень узкая
проводящая область, в которой плотность
тока и электрическое поле велики. На
стоковых характеристиках ПТУП (рис.
2,а) точки пересечения штриховой линии
с кривыми ID
( VDS
/ Vp0.)
соответствуют началу режима насыщения.

На
практике при насыщении все же наблюдается
незначительное возрастание тока с
ростом VDS
(рис. 2,б). Это возрастание связано с
распространением ОПЗ по направлению к
стоковому контакту и частично с
увеличением электрического поля в
канале. За счет расширения области
смыкания в сторону истока стока возрастает
так, как если бы длина затворов уменьшалась,
а толщина канала оставалась постоянной.
Это явление, называемое эффектом
укорочения канала, определяет конечную
величину сопротивления канала при
увеличении VDS.Рассмотрим
влияние напряжения затвора на
характеристики прибора. Пусть VDS
| Vp0|,
а VGS
=0. Этот случай соответствует ненасыщенному
режиму работы (рис. 2,a).
При увеличении обратного смещения на
затворе толщина канала уменьшается,
ток стока падает, и при VGS
= VDS
+ Vp0,
где VGS
‹0
и Vp0‹0,
наступает режим насыщения. Таким образом,
с ростом | VGS
| значение VDS,
соответствующее началу насыщения,
уменьшается. С дальнейшим возрастанием
| VGS
| ток стока становится равным нулю при
VGS
= Vp0.
При этом канал полностью перекрыт и
представляет собой сплошную обедненную
область.
