Читать онлайн «Биполярные транзисторы: Методическая разработка по курсу ''Радиотехника''»

Министерство образования Российской Федерации Волгоградский государственный педагогический университет ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Кафедра теоретической физики БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ Методическая разработка по курсу «Радиотехника» Волгоград «Перемена» 2004  Биполярные транзисторы: Метод. разраб. по курсу «Радиотехника» / Сост. Н. Б. Догадин. – Волгоград: Перемена, 2004 – Даны краткие сведения о структуре, принципе работы, характеристиках и параметрах р-п-перехода и биполярных транзисторов. Приведены описание лабораторного макета и методика практического выполнения работы. Методическая разработка предназначена для студентов IV курса всех физических и инженерно-педагогических специальностей педвуза и может быть полезна учащимся старших классов школ, гимназий, лицеев, колледжей и других учебных заведений с углубленным изучением физики и основ радиоэлектроники. Н. Б. Догадин, 2004 2  1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 1. 1. Электронно-дырочный переход Для объяснения работы электронных полупроводниковых приборов можно использовать упрощенные модели, позволяющие понять сущность происходящих процессов. Напомним, что атомы вещества можно упрощенно рассматривать как состоящие из положительно заряженного ядра и вращающихся вокруг него по орбитам электронных оболочек отрицательно заряженных электронов, причем заряд ядра равен числу электронов, вращающихся вокруг него, т. е. суммарный заряд атома равен нулю. В первой (ближайшей к ядру) электронной оболочке находятся два электрона, в других – по 8, а в последней – от 1 до 8. При небольшом числе электронов во внешней оболочке их связи с ядром и между собой ослаблены, и электроны легко, даже при небольшой дополнительной энергии, уходят от атома. Если же количество электронов в последней оболочке составляет 6 или 7, то их внутренние связи настолько сильны, что оторвать электрон от ядра очень трудно. Особенно крепки связи в атоме при нахождении на орбите всех 8 электронов. У полупроводников (германий Ge, кремний Si) во внешней оболочке вращаются 4 электрона, их атомы находятся в узлах кристаллической решетки и каждый из них обменивается с соседним атомом одним электроном (они движутся по орбитам захватывающим оба атома). Таким образом получается, что на внешней орбите находятся 8 электронов и система устойчива к внешнему воздействию. Если в некоторые из узлов кристаллической решетки вместо атомов германия поместить атомы пятивалентной сурьмы (Sb) – рис. 1,а, то появляющийся при взаимодействии с атомами германия девятый электрон переходит на следующую (еще более удаленную от ядра) Ge Ge электронную оболочку. Его связь с атомом Ge Sb Ge Ge In Ge ослабляется, и он легко может уйти от него. Однако в пространстве Ge Ge полупроводника общее число электронов продолжает оставаться а б Рис. 1.