Электронов инжектированных

Электрическое поле, создаваемое между сеткой и катодом, даже при малых напряжениях между сеткой и катодом, оказывает сильное влияние на величину анодного тока в цепи анод — катод. При отрицательном относительно катода потенциале сетки создается электрическое поле, тормозящее поток электронов, движущихся от катода к аноду, и анодный ток уменьшается. Дальнейшее снижение потен-

Лучевой тетрод ( 1.18, а, б) имеет подогревный катод 3, вокруг которого расположены управляющая 2 и экранирующая / сетки. Экранирующая сетка лучевого тетрода имеет столько же витков, сколько и управляющая, причем витки экранирующей сетки находятся как бы «в тени» витков управляющей сетки по отношению к потоку свободных электронов, движущихся от катода 3 к аноду 5. Этим достигается уменьшение величины тока экранирующей сетки, который составляет 5 н- 10% от анодного тока при напряжении экранирующей сетки, превышающем анодное напряжение и равном напряжению источника питания цепи анода. Анод имеет прямоугольно-цилиндрическую форму, катод и сетки как бы сплющены, поэтому расстояние между цилиндрическими частями анода и экранирующей сеткой значительно больше, чем в тетроде обычной конструкции. Прямоугольные участки анода защищены от электронного потока луче-образующими пластинами 4, электрически соединенными с катодом и имеющими потенциал катода. Благодаря наличию лучеобразующих пластин и одинаковому шагу намотки витков обеих сеток свободные электроны движутся от катода к цилиндрическим частям анода, образуя параллельные электронные лучи секторной формы. Поэтому тетрод и называется лучевым.

Внутри каждого конуса, представляющего собой развивающуюся лавину, газ ионизируется ударами электронов; вновь отщепленные электроны, разгоняемые полем, ионизируют встречаемые ими частицы газа, и таким образом лавинообразно нарастает число электронов, движущихся к аноду, и число положительных ионов, направляющихся к катоду.

Принцип действия электронной лампы сводится к управлению плотностью, скоростью или направлением движения потока электронов, движущихся в колбе, из которой откачан воздух.

2. Физические явления, связанные с взаимодействием потока электронов с акустическими волнами в твердом теле. Такие явления, как генерация и усиление акустических волн потоком электронов, движущихся со сверхзвуковыми скоростями, обусловили появление нового направления функциональной микроэлектроники — акустоэлектроники. Особенность этих явлений заключается в малой скорости распространения акустических волн (1-Ю5 см/с)

Проводники в отличие от диэлектриков характеризуются наличием свободных электронов, движущихся хаотически внутри проводника.

Если же группа электронов, движущихся веерообразно, попадает в неравномерное электрическое поле, то силы, направленные по касательным к линиям электрического поля или по нормалям к эквипотенциальным линиям, заставят электроны двигаться сходящимся пучком, как бы после прохождения собирательной линзы.

' терным р-п переходом и связанный с этим слоем заряд дырок, что уменьшает время рассасывания и увеличивает коэффициент передачи p/vn. Повышение концентрации акцепторов в пассивной р+-базе уменьшает заряд электронов, накапливаемых в ней при включении переключательного транзистора, снижает сопротивление пассивной базы и увеличивает (iyvn- Распределение концентраций примесей в активной области базы, создаваемое диффузией акцепторов «вверх» — из подложки (см. 7.29, в), обеспечивает ускоряющее электрическое поле для электронов, движущихся от эмиттера к коллектору, тем самым уменьшается их время пролета через базу. Напомним, что в активной базовой области переключательного транзистора со структурой, показанной на 7.20, существует тормозящее электрическое поле для электронов, движущихся от эмиттера к коллектору, что связано с инверсным (по отношению к обычным п-р-п транзисторам) включением этого транзистора. Для данной структуры Рд'п = 30...300, ^зд.р.ср = 2,5 не при Рср = 0,4 мВт, работа переключения в области малых токов инжектора Апер = 0,2 пДж.

43. Почему для структуры, показанной на 7.29, а, в базе переключательного транзистора существует ускоряющее электрическое поле для электронов, движущихся от эмиттера к коллекторам? Чем определяется напряженность этого поля и на какие параметры элемента И2Л оно влияет?

Электрическое поле, создаваемое между сеткой и катодом, даже при малых напряжениях между сеткой и катодом оказывает сильное влияние на величину анодного тока в цепи анод — катод. При отрицательном относительно катода потенциале сетки создается электрическое поле, тормозящее поток электронов, движущихся от катода к аноду, и анодный ток уменьшается. Дальнейшее снижение потенциала сетки приводит к полному прекращению анодного тока — триод «запирается». При положительном потенциале сетки в пространстве катод — сетка создается электрическое поле, ускоряющее поток электронов, и анодный ток возрастает. Одновременно в цепи сетки появляется сеточный ток.

Согласно планетарной модели, атом состоит из ядра и электронов, движущихся вокруг ядра по круговым или эллиптическим орбитам.

В схемах, в которых транзистор применяется для усиления сигналов, основным является его активный режим работы. При подключении положительного полюса источника постоянной ЭДС Е^ =~^ЭБ к ^азе потенциальный барьер р-п перехода (п-р-п транзистор на 10.14) между базой и эмиттером понижается. Свободные электроны диффундируют (инжектируются) из эмиттера в базу, образуя ток /э в цепи эмиттеоа. ЕСЛИ между коллектором и базой включен источник постоянной ЭДС Е„ = t/Kg отрицательным полюсом к базе, то увеличивается потенциальный барьер р-п перехода между базой и коллектором, Большая часть электронов, инжектированных из эмиттера в базу, втягивается сильным электрическим полем с напряженностью &КБ этого р-п перехода, образуя ток /к в цепи коллектора. Заметим, что электрическое поле в переходе коллектор— база существует и при разомкнутой ветви с источником ЭДС ЕК (см. 10.4). Поэтому ток коллектора от значения напряжения (/КБ > 0 зависит мало. Незначительная часть свободных электронов, инжектированных из эмиттера в базу, образует ток /Б в цепи базы.

В схемах, в которых транзистор применяется для усиления сигналов, основным является его активный режим работы. При подключении положительного полюса источника постоянной ЭДС ЕЭ =~^ЭБ к ^азе потенциальный барьер р-п перехода (п-р-п транзистор на 10.14) между базой и эмиттером понижается. Свободные электроны диффундируют (инжектируются) из эмиттера в базу, образуя ток /э в цепи эмиттеоа. Если между коллектором и базой включен источник постоянной ЭДС ЕК = 1/КБ отрицательным полюсом к базе, то увеличивается потенциальный барьер р-п перехода между базой и коллектором. Большая часть электронов, инжектированных из эмиттера в базу, втягивается сильным электрическим полем с напряженностью ?КБ этого р-п перехода, образуя ток /к в цепи коллектора. Заметим, что электрическое поле в переходе коллектор—база существует и при разомкнутой ветви с источником ЭДС ЕК (см. 10.4). Поэтому ток коллектора от значения напряжения ?/КБ > 0 зависит мало. Незначительная часть свободных электронов, инжектированных из эмиттера в базу, образует ток /Б в цепи базы.

я часть электронов, инжектированных из эмиттера в ся сильным электрическим полем с напряженностью перехода, образуя ток /к в цепи коллектора. Заметим,

разомкнутой ветви с источником ЭДС ЕК (см. 10.4). Поэтому ток коллектора от значения напряжения ?/КБ > 0 зависит мало. Незначительная ч^сть свободных электронов, инжектированных из эмиттера в базу, образует ток /Б в цепи базы.

Дырки, инжектированные в базу, будут продвигаться за счет диффузии в сторону коллекторного перехода и там, подхваченные электрическим полем источника э. д. с. Ек6, пройдут через коллекторный переход в коллектор и затем 'будут дрейфовать к омическому контакту коллектора, как показано стрелками на 3.23, в. Свободные электроны из внешней цепи проникнут через омический контакт в коллектор и нейтрализуют заряды «избыточных» дырок, прошедших через коллекторный переход, восстановив путем рекомбинации электрическое равновесие в области коллектора. При электрическом равновесии сумма зарядов дырок равна сумме зарядов свободных электронов, являющихся неосновными носителями тока в коллекторе, и отрицательных ионов акцепторной примеси, не связанных с положительными ионами донорной примеси полем барьера. Инжек-ция дырок из эмиттера в базу должна компенсироваться уходом такого же числа свободных электронов (за вычетом электронов, инжектированных из базы) во внешнюю цепь через омический контакт эмиттера для восстановления равновесной концентрации дырок в эмиттере.

Если в первом приближении пренебречь тепловым током коллектора /Кбо, то можно считать, что ток эмиттера содержит дырочную (дрейфовую или диффузионную) составляющую 1э{р), пропорциональную числу дырок, инжектированных из эмиттера в базу в единицу времени, и электронную составляющую /»(Я), пропорциональную числу электронов, инжектированных в единицу времени из базы в эмиттер.

через переход и рекомбинации. Очевидно, чем больше был прямой ток, тем больше накопилось неосновных носителей заряда в базе, тем дольше будет продолжаться процесс установления статического обратного тока /s. На 2.29, г показано распределение электронов, инжектированных в р-область базы диода в различные моменты времени поел; переключения напряжения с прямого на обратное. Поел;

Коэффициент переноса показывает, какая часть инжектированных в базу электронов доходит до коллектора:

Часть электронов, инжектированных в базу, рекомбини-рует в ней и до коллектора не доходит, поэтому коэффициент переноса всегда меньше единицы на величину Л/пэ. Потери инжектированных в базу электронов А/„а тем меньше, чем тоньше база и больше диффузионная длина электронов Ln. Поэтому коэффициент переноса

При увеличении диффузионной длины Ln инжектированных в базу электронов снижаются частотные свойства транзисторов, поэтому коэффициент переноса повышают главным образом за счет уменьшения толщины базы W6.

Лгэ. /пк, Jпб — ПОТОКИ электронов, инжектированных из эмиттера; /,г'к,