Структура транзисторів

Транзистором називають електроперетворювальний напівпровідни-ковий прилад, який складається, яке правило, із двох p-n переходів. Структура площинного транзистора схематично зображена на рис. 3.1.

Рисунок 3.1 – Структура біполярного площинного транзистора

Основою транзистора є пластина германію n-типу провідності (1), яку називають базовою областю. З двох сторін в базу вплавлені таблетки індію, або іншим методом формуються р-області, на межі розподілу яких в процесі вплавлення утворюються p-n - переходи. Одна із р-областей індію характеризується більш високою концентрацією носіїв заряду та меншим об’ємом і називається емітерною областю (2), а перехід, який утворюється між нею і базовою областю називають емітерним переходом. Металевий контакт до області емітера називають емітерним електродом (3), до якого під’єднаний вивід (4). Металевий контакт до n-області бази називають базовим електродом (5), до якого під’єднаний базовий вивід (6). Друга р-область характеризується невисокою концентрацією носіїв заряду і більшим об’ємом, у порівнянні з емітерною областю і називається колекторною областю (7). Металевий контакт до області колектора називають колекторним електродом (8), до якого під’єднаний колекторний вивід (9). Майже завжди для бази використовують високоомний напівпровідник, ступінь легування емітера висока, а колектора – значно нижча.

Таким чином, транзистор являє собою трьохшарову структуру, в якій крайні електроди утворені напівпровідником з електропровідністю, відмінною від електропровідності середнього електрода. Описаний транзистор називають p-n - р транзистором або транзистор прямої провідності (рис. 3.2, а).

Рисунок 3.2 – Умовні позначення транзисторів на електричних схемах:

а – біполярний транзистор прямої провідності; б – біполярний транзистор зворотної провідності; в – польовий тразистор з p-n переходом і каналом p-типу; г ­– МОН-транзистор з індукованим n-каналом

Якщо ж базу використовують напівпровідник р - типу, то емітер і колектор повинні мати провідність n - типу. Тоді одержимо транзистор n-р-n структури, або транзистор зворотної провідності (рис. 3.2, б).

Матеріалом для бази може служити не лише германій, але і кремній. В зв’язку з цим розрізняють Ge і Si транзистори. Транзистори розрізняють також за методом виготовлення – сплавні, мікросплавні, меза, поверхнево-бар’єрні і т.ін. За характером контакту – площинні і точкові, за потужністю – малої потужності, середньої і великої. За діапазоном робочих частот – НЧ, СЧ і ВЧ, за основними процесами в базі – дрейфові, дифузійні. Є транзистори особливої конструкції і принципу дії – чотирьохшарові, лавинні, польові і т.д.

Транзистор є зворотнім приладом, це означає, що колектор може виконувати функції емітера. Але властивості приладу в прямому і зворотному (інверсійному) напрямках різні, оскільки емітер і колектор відрізняються розмірами і електрофізичними властивостями.