Транзистор оказывается

Плоскостной биполярный транзистор представляет собой трехслойную структуру типа п-р-п ( 10.14) и типа р-п-р. На 10.15, а и б даны условные изображения этих транзисторов. Транзистор называется биполярным потому, что физические процессы в нем связаны с движением носителей зарядов обоих знаков (свободных дырок и электронов).

L y^ транзистор называется

двумя областями с электронной проводимостью, то получается транзистор типа п-р-п ( 5-7, б). Иначе говоря, транзистор состоит из двух р-п-переходов, причем одна область (п или р) является обшей. Наружные слои транзистора представляют собой электроды, называемые эмиттером (э) и коллекто-р о м (к)* Промежуточный слой называется базой (б).

Плоскостной биполярный транзистор представляет собой трехслойную структуру типа п-р-п ( 10.14) и типа р-п-р. На 10.15, 0 и б даны условные изображения этих транзисторов. Транзистор называется биполярным потому, что физические процессы в нем связаны с движением носителей зарядов обоих знаков (свободных дырок и электронов).

Плоскостной биполярный транзистор представляет собой трехслойную структуру типа п-р-п ( 10.14) и типа р-п-р. На 10.15, а кб даны условные изображения этих транзисторов. Транзистор называется биполярным потому, что физические процессы в нем связаны с движением носителей зарядов обоих знаков (свободных дырок и электронов).

ствующих примесей созданы три области (слоя) с различными типами проводимости. В германиевом транзисторе ( 8.1, а) обычно два крайних слоя обладают дырочной проводимостью (р-области), а внутренний слой имеет электронную проводимость (n-область), в соответствии с чем такой транзистор называется полупроводниковым триодом типа р-п-р. Условное обозначение транзистора типа р-п-р показано на 8.1, б. Кремние-

Современные БТ изготавливаются по пленарной технологии с использованием методов диффузии и эпитаксии. Упрощенный вид планарного БТ со структурой п-р-п, изготовленный методом трех диффузий, показан на 16.12,6. Здесь в полупроводниковую пластину с проводимостью р-типа при первой диффузии вводят донорную примесь на заданную глубину (например, порядка 20 мкм). Таким образом, создают коллекторную область БТ. При второй диффузии в полупроводниковую пластину вводят акцепторную примесь на меньшую глубину (15 мкм) и создают базовую область БТ. При последней, третьей диффузии вводят примеси с высокой концентрацией доноров, создавая эмиттерную область (п + -типа). Выводы БТ располагаются в одной плоскости, поэтому транзистор называется плапарным. Это упрощает процесс изготовления и позволяет автоматизировать монтаж транзистора в корпус, а также снизить его стоимость.

управляется входным. В настоящем параграфе разобраны принцип действия, характеристики и параметры германиевого плоскостного транзистора. Такой транзистор имеет три области с поочередно меняющимися типами проводимости. Если область с электронной проводимостью заключена между двумя областями с дырочной проводимостью, то транзистор называется транзистором типа •р-п-р ( 5-7,а). Наоборот, если область с дырочной проводимостью заключена между двумя областями с электронной проводимостью, то получается транзистор типа -п-р-п ( 5-7,6). Иначе говоря, транзистор состоит из двух р-п-переходов, причем одна область (п или р) является общей.

изменяются ширина p-n-переходов и рабочее сечение канала, а следовательно, ток, проходящий через пластинку под влиянием источника напряжения ?с. Рассмотренный транзистор называется полевым вследствие того, что управление током через канал достигается за счет воздействия электрического поля.

Основным элементом транзистора является кристалл германия или кремния, в котором с помощью соответствующих примесей созданы три области (слоя) с различными типами проводимости. В германиевом транзисторе ( 8.1, а) обычно два крайних слоя обладают дырочной проводимостью (^-области), а внутренний слой имеет электронную проводимость (и-область), в соответствии с чем такой транзистор называется полупроводниковым триодом типа р-п-р. Условное обозначение транзистора типа р-п-р показано на 8.1, б. Кремниевые транзисторы чаще изготовляют в виде полупроводниковых триодов типа п-р-п, принципиальная схема и условное изображение которых показаны на 8.2, а, б. Следует заметить, что принцип действия полупроводниковых транзисторов независимо от их типа один и тот же. Различие состоит лишь в выборе полярности присоединяемых к

Современные БТ изготавливаются по планарной технологии с использованием методов диффузии и эпитаксии. Упрощенный вид планарного БТ со структурой n-p-п, изготовленный методом трех диффузий, показан на 16.12,6. Здесь в полупроводниковую пластину с проводимостью р-типа при первой диффузии вводят донорную примесь на заданную глубину (например, порядка 20 мкм). Таким образом, создают коллекторную область БТ. При второй диффузии в полупроводниковую пластину вводят акцепторную примесь на меньшую глубину (15 мкм) и создают базовую область БТ. При последней, третьей диффузии вводят примеси с высокой концентрацией доноров, создавая эмиттерную область (п+-типа). Выводы БТ располагаются в одной плоскости, поэтому транзистор называется плапарным. Это упрощает процесс изготовления и позволяет автоматизировать монтаж транзистора в корпус, а также снизить его стоимость.

В_ схемах включения транзистора один из его выводов является входным, другой — выходным, а третий — общим относительно входной и выходной цепей. В зависимости от того, какой из выводов является общим, различают схемы с общей базой ( 3.2, о), общим эмиттером ( 3.2,6) и общим коллектором ( 3.2, в). Индексы в обозначении коэффициентов A2i передачи и усиления тока относятся к одноименным схемам. Чаще других применяется схема с общим эмиттером, как обеспечивающая наибольшее усиление мощности. Наряду с тран-.зисторами типа р—п—р существуют транзисторы с проводимостью п—р—п. При -замене одного транзистора другим необходимо изменить полярность напряжения J?K его питания. Рассмотренный транзистор называется биполярным в отличие

Информация считывается при подаче сигнала разрешения — логической 1 на линии «X» и «У» выборки чтения. При этом открываются транзисторы VT3 и VT4 и на сток транзистора VT5 подается напряжение питания. Если конденсатор С заряжен и на нем действует положительное напряжение логической 1, то транзистор при подаче на его сток положительного напряжения открывается и на выходе линии чтение данных действует напряжение логического 0 (т. е. происходит инверсия записанной на конденсаторе С логической 1). Если конденсатор С разряжен (т. е. на нем записан 0), то транзистор оказывается запертым и на линии чтение данных действует уровень логической 1 (т. е. инверсия запомненного на конденсаторе С нуля). Таким образом, энергия питания потребляется только на зарядку-подзарядку конденсатора С и во время чтения 1.

В схеме на 18.6, а стабилизация режима достигается включением резистора между базой и коллектором. При этом транзистор оказывается охваченным параллельной ООС по напряжению. Это приводит к уменьшению входного и выходного сопротивлений, а также к стабилизации режима. Такой способ получил название коллекторной стабилизации. Каскады с коллекторной стабилизацией сохраняют нормальную работу при перепадах температуры до 30° С и изменении (36 т транзисторов до двух раз.

На 18.6, в приведена схема комбинированной стабилизации режима. Она обеспечивает наилучшую стабильность режима, так как, по сути, является объединением схемы коллекторной и эмиттерной стабилизации. При этом транзистор оказывается охваченным комбинированной ООС как по напряжению, так и по току.

В ИМС, не легированных золотом, во всех диодных включениях (за исключением диода с закороченным коллектором), как известно, из-за активного действия паразитных транзисторов токи утечки в подложку достигают заметного значения. Выясним влияние этих токов на работу входных диодов. На 7.7 показана модель ИМС, в которой входными диодами являются диоды, полученные без проведения эмиттерной диффузии. Эти диоды образуют паразитные р-п-р-транзисторы, у которых эмиттером служи! базовый р-слой, базой - скрытый и+-слой, а коллектором - подложка. В открытом состоянии диода паразитный транзистор оказывается в активной области и, работая как эмиттерный повторитель, производит усиление управляющего тока диода, равного току базы /б.т транзисго-

Обратное напряжение смещения [/зи> при котором наступает режим отсечки и транзистор оказывается запертым (ток через него не протекает, /с = 0), называют напряжением отсечки [/ЗИотс. При этом значении напряжения p-n-переходы смыкаются и поперечное сечение канала становится равным нулю.

Поэтому основным приемлемым вариантом интегрального транзистора р-га-р-типа является так называемый горизонтальный или боковой транзистор ( 7.6). Для его формирования не надо вводить дополнительных технологических операций, так как /^-области его эмиттера и коллектора получаются одновременно при создании р-области базы транзистора «-p-n-типа. Однако горизонтальный р-«-р-транзистор оказывается бездрейфовым из-за однородного легирования его базовой области — эпита-ксиального слоя. Толщина активной части базы горизонтального

Горизонтальная структура позволяет легко осуществить многоколлекторный транзистор. Для этого достаточно кольцевую область коллектора разделить на несколько частей и предусмотреть отдельные выводы от каждой части — от каждого коллектора. Коэффициент передачи тока для каждого коллектора будет, конечно, в соответствующее число раз меньше, чем для единого коллектора, но все коллекторы будут действовать «синхронно», а нагрузки во всех коллекторных цепях будут электрически разделены. Многоколлекторный транзистор оказывается удобным для некоторых цифровых интегральных микросхем.

Током /с можно управлять, меняя напряжение С/3и или же напряжение С/си- При некотором отрицательном напряжении С/зи запирающие слои верхнего и нижнего переходов могут сомкнуться; поперечное сечение канала при этом равно нулю и транзистор оказывается запертым: /с = 0.. Напряжение С/зи? при котором транзистор запирается, называется напряжением отсечки

между истоком и стоком. Транзистор оказывается в состоянии лог. О Если же к р — л-переходу не прикладывалось повышенного напряжения, заряд на затворе отсутствует, транзистор оказывается в непроводящем состоянии (состоянии лог. 1).

При гш+''Брад = 0 транзистор оказывается включенным по схеме с общей базой и длительность рассасывания носителей определяется временем пролета носителей через базу (см, § 2.2.11), т. е.

Стадия восстановления. После запирания эмиттерного перехода в момент времени /8 (см. 7.2) транзистор оказывается в области отсечки. В схеме прекращается регенерация и начинается стадия восстановления. Поскольку транзистор работает в области отсечки, то токи базы и коллектора быстро спадают. Спад коллекторного и базового напряжений происходит по мере рассеяния анергии, запасенной в сердечнике трансформатора и в емкостях.