А.Н. Матвеев - Атомная физика, страница 99

DJVU-файл А.Н. Матвеев - Атомная физика, страница 99 Физика (2682): Книга - 4 семестрА.Н. Матвеев - Атомная физика: Физика - DJVU, страница 99 (2682) - СтудИзба2019-05-09СтудИзба

Описание файла

DJVU-файл из архива "А.Н. Матвеев - Атомная физика", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "физика" из 4 семестр, которые можно найти в файловом архиве МГУ им. Ломоносова. Не смотря на прямую связь этого архива с МГУ им. Ломоносова, его также можно найти и в других разделах. .

Просмотр DJVU-файла онлайн

Распознанный текст из DJVU-файла, 99 - страница

Биполярный транзистор. Транзистором называется монокристалл полупроводника, в котором соответствующим легированием создан узкий слой с р-проводимостью, разделяющий области с л-проводимостями (рис. 1ЗЗ,а), или узкий слой с л-проводимостью, разделяющий области с п-проводимостями грие. 1ЗЗ, б). Иначе говоря, транзистор является совокупностью двух достаточно близко расположенных р-и-переходов.

В случае а транзистор называешься лрл-транзистором, а в случае б-рпр-транзистором. Узкий слой в середине называешься базой, а крайние области — эмиттером и коллектором. Крайние области, хотя и обладают одинаковым типом проводимости, отличаются друг от друга концентрацией примесных атомов. Коллектор обычно содержит большую концентрацию примесных атомов. Для базы существенна ее узость, чтобы большинство носи~елей, пересекающих один из р-л-переходов, мог- з 69 р-а-Переходы и транзисторы ли до своей аннигиляции успеть пересечь также и второй р-п-переход. В типичных условиях это означает, что ширина базы не должна превышать 0,1-0,2 мкм.

Обозначения транзисторов указаны на рис. 134. Стрелки показывают направление тока через эмиттер. Явления, происходящие в прп- и рпр-транзисторах, аналогичны, меняется лишь роль электронов и дырок. Поэтому будем рассматривать для определенности, например, прп-транзистор. Его можно включить в цепь тремя способами в зависимости от того, какая чань транзистора соединяется с общей точкой схемы.

Включение по схеме с общим эмиттером. Это включение показано на рис. 135, причем к коллектору прикладывается самый большой потенциал. Буквой О обозначена общая точка кон~уров; 1„1, и 1,— силы токов соответственно через базу, эмиттер и коллектор. На схеме видно, что переход между базой и эмиттером включен в проходном направлении и поэтому уменьшение напряжения в цепи базы сопровождается значительным ростом силы тока через эмигтер 1„ который осуществляется движением электронов в базу. Однако база представляет собой очень узкую область, через которую почти без потерь проходят носители. Это означае~, что инжектированные с эмиттера в базу электроны почти без потерь достигают коллектора при условии, конечно, что последний обладае~ положительным потенциалом относительно эмиттера.

Эти электроны образую~ ток в цепи коллектора. Сила ~ока очень мало зависит от напряжения на коллекторе, а определяе~ся почти полностью напряжением на базе, поскольку именно от этого напряже- ния зависит число электронов в единицу времени, попадаюгцих на коллектор. Если в цепи коллектора включен резистор сопротивлением Я, то падение напряжения на нем определяется в основном напряжением на базе. Закон сохранения заряда в транзисторе записывается в виде б + (69.2) Для того чтобы сила тока на базу 1, была достаточно малой, необходимо сделать толщину базы много меньшей длины, на которой электроны в материале базы аннигилируют. При указанных выше размерах базы удается добиться очень малых сил тока базы 1а/1, = 1/50.

Из (69.2) для изменений сил токов получается Л1,=М,+Л1„. (69,3) Как уже было отмечено, малые изменения напряжения на базу изменяют существенно силу тока в цепи эмиттера — коллектора. Это означает, что малые изменения Л1а силы тока в цепи базы сопровождаются значигельными изменениями Л!„силы тока коллект ора. Усиление по току характеризуется коэффициентом 1) = Л1„1Л1,. (69.4) В обычных условиях для коэффициента усиления 13 удается получить значения около 50 и больше. При включении транзистора по схеме с обгцим эмиттером он действует как усилитель тока. Включение по схеме с общей базой. Это включение показано на рис.

136. Видно, что переход база — эмиттер включен в проходном направлении, а база — коллектор — в запорном. Следовательно, в цепи коллектора сила тока не зави- 366 13 Электронные свойства твердых теп 1» Ъ гг» х» Включение транзистора по схеме с общей базой Включение транзистора по схеме с общим коллектором Схема полевого транзистора (а) и его включение в схемы (б) сит от напряжения на коллекторе, и сопротивление очень велико (несколько миллионов ом).

В цепи эмиттера сила тока существенно зависит от напряжения на эмиттере, причем сопротивление цепи эмиттера мало. Электроны, вошедшие с эмиттера в базу, достигают коллектора и изменяют силу тока в его цепи. Изменения силы тока в цепи коллектора примерно равны изменениям сил тока в цепи эмиттера, однако после прохода через большое нагрузочнос сопротивление получаешься значительное усиление по напряжению и мощности. Примерное равенство сил токов через эмиттер и коллектор следует из (б9.2), если учесть, что сила тока (а всегда мала. Усиление по напряжению в германиевых транзисторах достигает 10в.

Включение по схеме с общим коллектором. Опо показано на рис. 137. Переход база — коллектор работает в запорном направлении, причем коллектор включен последовательно с входным сигналом. Поэтому входное сопротивление оказывается высоким. Выходное сопротивление оказывается низким, и, кроме того, получается значительное усиление по току. Происходящие при этом процессы изучаются такими же методами, как и в предыдущих случаях. Полевые транзисторы. В изученных выше транзисторах ток осуществляется обоими типами носителей. Такие транзисторы являются биполярными устройствами.

В отличие от этого полевой транзистор представляет монополярное устройство, поскольку ток в нем осуществляется лишь одним типом носителей (либо электронами. либо дырками). З 69 ив-Переходы н трвнэнсторы Рассмотрим полевой транзистор, в котором ток осуществляется электронами. У этого транзистора канал, по которому течет ток, состоит из и-полупроводника (рис. 138).

На рис. 138 канал расположен между электродом И, называемым истоком, и электродом Сиз, называемым стоком. С боков канала имеются две области с р-проводимостью. Совокупность этих двух полупроводников называешься затвором. Между истоком и стоком прикладывается высокая разность потенциалов 1У„ „ порядка 10-20 В. Между истоком и затвором прикладываемся обратная разность потенциалов И, „меньшей абсолютной величины 1от — 1 до — 3 В). Если берется канал р-типа, а затворы-и-типа, то полярность батарей необходимо изменить на обратную. В канале электроны движутся от не~ока к стоку вблизи оси канала, причем поперечное сечение канала.

по которому течет ток, зависит от приложенного к затвору напряжения. Это означает, что сопротивление канала току и сила протекающего по каналу тока контролируются приложенным к затвору напряжением. Поэтому полевой транзистор по своему действию аналогичен вакуумной лампе- триоду, причем исток играет роль катода, сток †ано, а затвор -сетки Обозначение полевых транзисторов показано на рис. 139. Механизм регулировки поперечного сечения канала приложенным к затвору напряжением состоит в следующем.

Между р-областью затвора и и-областью, в которой образуется канал для тока, имеется р-и-переход. В переходе отсутствуют свободные носители, за исключением небольшого числа элекронно-дырочных пар, возникающих в резуль~ате теплового движения. Образующийся в переходе а! Обозначение полевых транзисторов пространственный заряд распределен в переходе так, как это было показано на рис. 120. Ширина перехода зависит от концентрации примесей, уменьшаясь с увеличением концентрации, и от разнос~и потенциалов, возникающей на переходе. В полевом транзисторе с и-каналом ~см.

рис. 138) область канала легируется очень слабо, т, е. содержит небольшую концентрацию примесей, а р-области затвора содержат большую концентрацию примесей. Поэтому ширина переходного слоя в и-области очень велика, а в р-области — очень мала и практически отсутствует по сравнению с шириной переходного слоя в и-области. Ширина переходного слоя в и-области, как уже было сказано, увеличивается с возрастанием разности потенциалов в области. Поэтому с увеличением напряжения на затворе становится больше ширина переходного слоя и, следовательно, меньше ширина канала, по которому може~ течь ток, т.е. увеличивается сопротивление канала току. В этом и состоит действие полевого транзистора.

Ширина канала меняется вдоль его длины. Его ширина наименьшая у стока, потому что там наибольшая величина переходного слоя, обусловленная максимальностью запорного напряжения, слагающегося из потенциала затвора и потенциала с~ока. Со стороны не~ока переходный слой име- 368 13 Электронные свойства твердых тел ет минимальную ширину, а канал- максимальную, по~ому что запорное напряжение здесь сводится практически только к запорному потенциалу. Обычно сумма запорного потенциала и потенциала стока выбирается достаточно большой, чтобы иметь возможность почти полностью перекрыть канал.

Свежие статьи
Популярно сейчас
Как Вы думаете, сколько людей до Вас делали точно такое же задание? 99% студентов выполняют точно такие же задания, как и их предшественники год назад. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Нашёл ошибку?
Или хочешь предложить что-то улучшить на этой странице? Напиши об этом и получи бонус!
Бонус рассчитывается индивидуально в каждом случае и может быть в виде баллов или бесплатной услуги от студизбы.
Предложить исправление
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
4980
Авторов
на СтудИзбе
471
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее