Полупроводники, р-n переход
Рис.13
р—n—р (рис. 13). Для его изготовления берут пластинку из очень чистого германия с электронной проводимостью и с обеих сторон вплавляют в нее индий. Концентрация носителей в эмиттере и коллекторе, т. е. в дырочной области, должна быть
Рис.14
больше, чем концентрация носителей в пределах базы, т. е. в электронной области. На рис. 14, а даны кривые потенциальной энергии — электронов (сплошная линия) и дырок (пунктирная линия).
На переход эмиттер — база подается напряжение в проходном направлении (рис. 13), а на пеpеход база — коллектор
подается большее напряжение в запорном направлении. Это приводит к понижению потенциального барьера на первом переходе и повышению барьера на втором (рис. 14,6). Протекание тока в цепи эмиттера сопровождается проникновением дырок в область базы (встречный поток электронов мал вследствие того, что их концентрация невелика). Проникнут в базу, дырки диффундируют по направлению к коллектору. Если толщина базы небольшая, почти все дырки, не успев рекомбинировать, будут достигать коллектора. В нем они подхватываются полем и увеличивают ток, текущий в запорном направлении в цепи коллектора. Всякое изменение тока в цепи эмиттера приводит к изменению количества дырок, проникающих в коллектор и, следовательно, к почти такому же изменению тока в цепи коллектора Очевидно, что изменение тока в цепи коллектора не превосходит изменения тока в цепи эмиттера, так что, казалось бы, описанное устройство бесполезно. Однако надо учесть, что переход имеет в запорном направлении гораздо большее сопротивление, чем в проходном. Поэтому при одинаковых изменениях токов изменения напряжения в цепи коллектора будут во много раз больше, чем в цепи эмиттера. Следовательно, транзистор усиливает напряжения и мощности. Снимаемая с прибора повышенная мощность появляется за счет источника тока, включенного в цепь
Германиевые транзисторы дают усиление (по напряжению и по мощности), достигающее 10000.