Puslaidininkis– yra medžiaga, kuri varža gali skirtis plačiame diapazone ir labai greitai mažėja didėjant temperatūrai, o tai reiškia, kad elektros laidumas(1/R) didėja.
- pastebėta silicyje, germanyje, selene ir kai kuriuose junginiuose.

Laidumo mechanizmas puslaidininkiuose

Puslaidininkiniai kristalai turi atomą kristalinė gardelė, Kur išoriniai elektronai kovalentiniais ryšiais sujungtos su kaimyniniais atomais.

At žemos temperatūros grynuose puslaidininkiuose laisvųjų elektronų ne ir jis elgiasi kaip dielektrikas.

Puslaidininkiai yra gryni (be priemaišų)

Jei puslaidininkis yra grynas (be priemaišų), tada jis turi savo laidumas, kuris yra mažas.

Savaiminis laidumas yra du tipai:

1 elektroninis(laidumas "n" – tipas)

Esant žemai temperatūrai puslaidininkiuose visi elektronai yra surišti su branduoliais, o varža yra didelė; kylant temperatūrai kinetinė energija dalelių didėja, ryšiai suyra ir atsiranda laisvųjų elektronų – varža mažėja.
Laisvieji elektronai juda priešingai nei elektrinio lauko stiprumo vektorius.
Elektroninis laidumas puslaidininkiai yra dėl laisvųjų elektronų buvimo.

2. skylė(„p“ tipo laidumas)

Kai temperatūra pakyla, jie suyra valentiniai ryšiai atlikti valentiniai elektronai, tarp atomų susidaro tarpai su trūkstamu elektronu - „skylė“.
Jis gali judėti visame kristale, nes jo vieta gali būti pakeista valentiniais elektronais. „Skylės“ perkėlimas prilygsta judėjimui teigiamas krūvis.
Skylė juda elektrinio lauko stiprumo vektoriaus kryptimi.

Be šildymo, plyšimas kovalentiniai ryšiai o puslaidininkių vidinio laidumo atsiradimą gali sukelti apšvietimas (fotolaidumas) ir stiprių elektrinių laukų veikimas

Bendras gryno puslaidininkio laidumas yra „p“ ir „n“ tipų laidumo suma
ir vadinamas elektronų skylių laidumu.

Puslaidininkiai su priemaišomis

Jie turi savas + priemaiša laidumas
Priemaišų buvimas labai padidina laidumą.
Keičiantis priemaišų koncentracijai, keičiasi elektros srovės nešiklių – elektronų ir skylių skaičius.
Galimybė valdyti srovę yra plačiai paplitusio puslaidininkių naudojimo pagrindas.

Yra:

1)donoras priemaišos (išsiskiria)

Jie yra papildomi elektronų tiekėjai puslaidininkių kristalams, lengvai atsisako elektronų ir padidina laisvųjų elektronų skaičių puslaidininkyje.
Tai laidininkai "n" - tipas, t.y. puslaidininkiai su donorinėmis priemaišomis, kur pagrindinis krūvininkas yra elektronai, o mažumos – skylės.
Toks puslaidininkis turi elektroninį priemaišų laidumą.

Pavyzdžiui, arsenas.

2. priėmėjas priemaišos (gaunančios)

Jie sukuria „skyles“ sugerdami elektronus.
Tai puslaidininkiai "p" - patinka, tie. puslaidininkiai su akceptorinėmis priemaišomis, kur pagrindinis krūvininkas yra skylės, o mažuma – elektronai.
Toks puslaidininkis turi skylių priemaišų laidumą.

Pavyzdžiui – indis.

P-n sandūros elektrinės savybės

„p-n“ perėjimas(arba elektronų skylės perėjimas) - dviejų puslaidininkių kontakto sritis, kurioje laidumas keičiasi iš elektroninio į skylę (arba atvirkščiai).

Tokias sritis galima sukurti puslaidininkiniame kristale įvedant priemaišų. Dviejų skirtingo laidumo puslaidininkių kontaktinėje zonoje vyks abipusė difuzija. elektronų ir skylių ir susidaro blokuojantis elektrinis sluoksnis Blokuojančio sluoksnio elektrinis laukas neleidžia tolesnis perėjimas elektronai ir skylės per ribą. Blokuojantis sluoksnis padidino atsparumą, palyginti su kitomis puslaidininkio sritimis.

Prieigos režimas р-n sandūra:

Kai išorinis elektrinis laukas yra blokuojančia (atvirkščia) kryptimi, per dviejų puslaidininkių kontaktinę sritį elektros srovė nepraeis.
Nes elektronai ir skylės juda nuo ribos iki priešingos pusės, tada barjerinis sluoksnis storėja ir jo atsparumas didėja.

Užrakinimas p-n režimas perėjimas.

Elektros srovės prigimtis puslaidininkiuose. Savitasis ir priemaišų laidumas.

Puslaidininkiai yra medžiagos, kurių savitoji varža mažėja didėjant temperatūrai, esant priemaišoms ir keičiantis apšvietimui. Šiomis savybėmis jie stulbinamai skiriasi nuo metalų. Paprastai puslaidininkiams priskiriami kristalai, kuriuose elektronui išlaisvinti reikia ne didesnės kaip 1,5-2 eV energijos. Tipiški puslaidininkiai yra germanio ir silicio kristalai, kuriuose atomus jungia kovalentinis ryšys. Šio ryšio pobūdis leidžia paaiškinti tai, kas išdėstyta pirmiau būdingos savybės. Kai puslaidininkiai pašildomi, jų atomai jonizuojasi. Išlaisvintų elektronų negali užfiksuoti kaimyniniai atomai, nes visi jų valentiniai ryšiai yra prisotinti. Laisvieji elektronai, veikiami išorinio elektrinio lauko, gali judėti kristale, sukurdami elektronų srovė laidumas. Pašalinus elektroną iš vieno iš kristalų gardelės atomų išorinio apvalkalo, susidaro teigiamas jonas. Šį joną galima neutralizuoti užfiksuojant elektroną. Be to, dėl elektronų perėjimo iš atomų į teigiamus jonus, procesas vyksta chaotiškas judėjimas kristale vietos, kuriose trūksta elektrono, yra „skylės“. Išoriškai šis chaotiško judėjimo procesas suvokiamas kaip teigiamo krūvio judėjimas. Kai kristalas dedamas į elektrinį lauką, vyksta tvarkingas „skylių“ judėjimas - skylės laidumo srovė. Idealiame kristale srovę sukuria vienodas elektronų ir „skylių“ skaičius. Šis laidumo tipas vadinamas vidiniu puslaidininkių laidumu. Didėjant temperatūrai (arba apšvietimui), vidinis laidininkų laidumas didėja.
Apie puslaidininkių laidumą didelę įtaką turi priemaišų. Yra donorų ir akceptorių priemaišų. Atraminė priemaiša yra priemaiša, kurios valentingumas didesnis. Pridėjus donorinę priemaišą, puslaidininkyje susidaro lipnūs elektronai. Laidumas taps elektroninis, o puslaidininkis vadinamas n tipo puslaidininkiu. Pavyzdžiui, siliciui, kurio valentingumas n - 4, donorinė priemaiša yra arsenas, kurio valentingumas n = 5. Kiekvienas arseno priemaišos atomas sudarys vieną laidumo elektroną.
Akceptorinė priemaiša yra priemaiša, kurios valentingumas yra mažesnis. Pridėjus tokią priemaišą, puslaidininkyje susidaro papildomas skaičius „skylių“. Laidumas bus „skylė“, o puslaidininkis vadinamas p tipo puslaidininkiu. Pavyzdžiui, siliciui akceptoriaus priemaiša yra indis, kurio valentingumas n = 3. Kiekvienas indžio atomas sudarys papildomą „skylę“.
Daugumos puslaidininkinių įtaisų veikimo principas pagrįstas pn sandūros savybėmis.

Žodis „srovė“ reiškia kažko judėjimą ar tėkmę. Elektros srovė yra tvarkingas (kryptinis) įkrautų dalelių judėjimas. Paprastai elektros srovė atsiranda, kai laisvuosius krūvius veikia išorinė nukreipta elektromagnetinė jėga. Tačiau puslaidininkiuose kryptingas krūvių judėjimas galimas dėl chaotiško šiluminio judėjimo, jei jų išdėstymo tankis yra nehomogeniškas. Tokiu atveju krūviai pirmiausia pereina iš didesnės koncentracijos srities į mažesnės koncentracijos sritį. Šis reiškinys vadinama difuzija, o srovė dėl difuzijos vadinama difuzija.

Atskirti įprastą srovę, kurią sukelia veiksmas elektrinė jėga, nuo difuzinės srovės įprasta srovė vadinama dreifu.

Elektronų skylės perėjimas

Studijuojant kontaktiniai reiškiniai puslaidininkiuose reikėtų orientuotis į perėjimo gavimo būdus: priemaišų lydymą, difuziją, jonų implantavimą. Visi jie leidžia sukurti sritis su elektronų ir skylių elektriniu laidumu viename puslaidininkių pavyzdyje.

Net ir perėjimo sukūrimo stadijoje joje vyksta skylių difuzijos procesai iš p srities į n sritį ir laisvųjų elektronų iš n srities į p sritį. Dėl to dviejų regionų ribose susidaro dvigubas sluoksnis elektros krūviai, susidedantis iš neigiamų ir teigiami jonai priemaišų atomai ir perkeliamų krūvių sukuriamas elektrinis laukas. Šis laukas neutralizuoja tolesnę pagrindinių krūvininkų difuziją, dėl kurios susidaro pusiausvyros būsena.

Elektronų skylės perėjimo sritimi laikomas erdvės krūvių sluoksnis abiejose sričių ribos pusėse (2.5 pav.). Šis sluoksnis vadinamas barjeriniu sluoksniu, nes jame išsekę laisvieji krūvininkai ir daugeliu atvejų jį galima laikyti dielektriku. Čia būtina pabrėžti, kad erdvės krūvio tankiai barjeriniame sluoksnyje yra skirtingi abiejose regionų ribos pusėse, nes juos lemia donorinės priemaišos koncentracijos n regione ir akceptoriaus priemaišos koncentracijos p. - regionas. Apskritai dvigubas erdvės krūvio sluoksnis yra elektriškai neutralus: bendras teigiamas krūvis n srityje yra lygus bendram neigiamas krūvis p regione. Pagrindinis erdvės krūvio elektrinio lauko poveikis yra susilpninti difuzijos srovę iki labai mažos barjerinio sluoksnio laidumo srovės (dreifinės srovės) vertės. Dėl to bendra srovė per sankryžą yra lygi nuliui.

Jei sandūroje yra įjungta išorinė įtampa, ji padidina kontaktinę įtampą ir, priklausomai nuo poliškumo, padidina arba sumažina įtampą sandūroje, todėl pasikeičia difuzijos srovė per ją. Kalbant apie dreifo srovę, jos vertė praktiškai nepriklauso nuo išorinės įtampos ir yra nustatoma tik pagal laisvųjų nešėjų generavimo greitį išsekimo sluoksnyje. Vienpusis sandūros laidumas atsiranda dėl to, kad esant tiesioginiam išorinės įtampos poliškumui, difuzijos srovė gali labai stipriai padidėti, o esant atvirkštiniam poliškumui - tik labai nedidelis sumažėjimas, nes jis buvo artimas nuliui. .

Be to, išorinis stresas turi stiprią įtaką ant barjerinio sluoksnio storio, kurio erdviniai krūviai yra tiesiogiai susiję su įtampa sandūroje. Padidėjus šiai įtampai turėtų padidėti erdvės krūviai. Tačiau šių krūvių tankį lemia tik priemaišų koncentracijos. Vadinasi, įkrovos padidės dėl jų tūrio padidėjimo, o tai reiškia, kad padidės barjerinio sluoksnio storis.

Puslaidininkiai užima tarpinę elektros laidumo vietą tarp elektros srovės laidininkų ir nelaidininkų. Puslaidininkių grupei priklauso daug daugiau medžiagų nei laidininkų ir nelaidininkų grupėms kartu. Dauguma būdingi atstovai puslaidininkių, kurie rado praktinis pritaikymas Technologijoje yra germanis, silicis, selenas, telūras, arsenas, vario oksidas ir didžiulė suma lydiniai ir cheminiai junginiai. Beveik viskas neorganinių medžiagų mus supantis pasaulis – puslaidininkiai. Gamtoje labiausiai paplitęs puslaidininkis yra silicis, kuris sudaro apie 30% žemės plutos.

Kokybinis puslaidininkių ir metalų skirtumas pirmiausia pasireiškia varžos priklausomybe nuo temperatūros. Mažėjant temperatūrai, mažėja metalų atsparumas. Puslaidininkiuose, priešingai, mažėjant temperatūrai, atsparumas didėja ir arti absoliutus nulis jie praktiškai tampa izoliatoriais.

Puslaidininkiuose laisvųjų krūvininkų koncentracija didėja didėjant temperatūrai. Elektros srovės mechanizmas puslaidininkiuose negali būti paaiškintas laisvųjų elektronų dujų modelio rėmuose.

Germanio atomų išoriniame apvalkale yra keturi silpnai surišti elektronai. Jie vadinami valentiniais elektronais. Kristalinėje gardelėje kiekvienas atomas yra apsuptas keturių artimiausi kaimynai. Ryšys tarp atomų germanio kristale yra kovalentinis, tai yra, jį atlieka valentinių elektronų poros. Kiekvienas valentinis elektronas priklauso dviem atomams. Germanio kristalo valentiniai elektronai yra daug stipriau surišti su atomais nei metaluose; Todėl laidumo elektronų koncentracija kambario temperatūroje puslaidininkiuose yra daug dydžių mažesnė nei metaluose. Germanio kristalo temperatūrai artima absoliutus nulis, visi elektronai yra užimti formuojant ryšius. Toks kristalas nepraleidžia elektros srovės.

Kylant temperatūrai, kai kurie valentiniai elektronai gali įgyti pakankamai energijos kovalentiniams ryšiams nutraukti. Tada kristale atsiras laisvieji elektronai (laidumo elektronai). Tuo pačiu metu susidaro laisvos vietos, kur nutrūksta ryšiai, kurių neužima elektronai. Šios laisvos darbo vietos vadinamos „skylėmis“.

Tam tikroje puslaidininkio temperatūroje per laiko vienetą susidaro tam tikras skaičius elektronų skylių porų. Tuo pačiu metu laikas eina atvirkštinis procesas – kai laisvas elektronas susitinka su skyle, elektroninis ryšys tarp germanio atomų atsistato. Šis procesas vadinamas rekombinacija. Elektronų skylių poros taip pat gali būti sukurtos, kai puslaidininkis yra apšviestas dėl elektromagnetinės spinduliuotės energijos.

Jei į elektrinį lauką patalpintas puslaidininkis, tai tvarkingame judėjime dalyvauja ne tik laisvieji elektronai, bet ir skylės, kurios elgiasi kaip teigiamai įkrautos dalelės. Todėl puslaidininkio srovė I susideda iš elektronų I n ir skylės I p srovių: I = I n + I p.

Laidumo elektronų koncentracija puslaidininkyje lygi skylių koncentracijai: n n = n p. Elektronų skylių laidumo mechanizmas pasireiškia tik grynuose (t.y. be priemaišų) puslaidininkiuose. Jis vadinamas vidiniu puslaidininkių elektriniu laidumu.

Esant priemaišoms, puslaidininkių elektrinis laidumas labai pakinta. Pavyzdžiui, pridedant priemaišų fosforoį kristalą silicio 0,001 atominio procento sumažina savitąją varžą daugiau nei penkiomis eilėmis.

Puslaidininkis, į kurį įvedama priemaiša (t. y. dalis vieno tipo atomų pakeičiama kito tipo atomais), vadinamas priemaišų arba legiruotų.

Yra du priemaišų laidumo tipai – elektroninis ir skylinis laidumas.

Taigi, kai dopingo keturvalentės germanis (Ge) arba silicis (Si) penkiavalentė - fosforas (P), stibis (Sb), arsenas (As) Priemaišos atomo vietoje atsiranda papildomas laisvas elektronas. Šiuo atveju priemaiša vadinama donoras .

Kai keturvalenčio germanio (Ge) arba silicio (Si) legiravimas su trivalenčiu - aliuminis (Al), indis (Jn), boras (B), galis (Ga) - atsiranda linijos skylė. Tokios priemaišos vadinamos priėmėjas .

Tame pačiame pavyzdyje puslaidininkinė medžiaga viena sekcija gali turėti p – laidumą, o kita n – laidumą. Toks prietaisas vadinamas puslaidininkiniu diodu.

Priešdėlis „di“ žodyje „diodas“ reiškia „dvi“, tai rodo, kad įtaisas turi dvi pagrindines „dalis“, du glaudžiai vienas kito esančius puslaidininkinius kristalus: vieną su p-laidumu (tai zona p), kitas - su n - laidumu (tai zona p). Tiesą sakant, puslaidininkinis diodas yra vienas kristalas, į kurio vieną dalį įvedama donorinė priemaiša (zona p), kitam - akceptorius (zona p).

Jei bateriją prijungiate prie diodo nuolatinė įtampa"pliusas" į zoną r ir "minusas" į zoną n, tada laisvieji krūviai – elektronai ir skylės – skubės prie ribos ir skubės į pn sandūrą. Čia jie neutralizuos vienas kitą, nauji krūviai priartės prie ribos ir a D.C.. Tai vadinamasis tiesioginis diodo pajungimas – per jį intensyviai juda krūviai, o grandinėje teka gana didelė nuolatinė srovė.

Dabar pakeiskime diodo įtampos poliškumą ir, kaip sakoma, įjunkite jį atvirkščiai - prijunkite „pliuso“ bateriją prie zonos p,"minusas" - į zoną r. Laisvieji krūviai bus atitraukti nuo ribos, elektronai judės į „pliusą“, skylės – į „minusą“ ir dėl to pn sandūra pavirs zona be nemokami mokesčiai, į švarų izoliatorių. Tai reiškia, kad grandinė nutrūks ir srovė joje sustos.

Nedidelė atvirkštinė srovė vis tiek tekės per diodą. Nes, be pagrindinių laisvųjų krūvių (krūvnešių) – elektronų, zonoje n, o skylės p zonoje – kiekvienoje iš zonų taip pat yra nežymus kiekis priešingo ženklo krūvių. Tai yra jų pačių mažumos krūvininkai, jie egzistuoja bet kuriame puslaidininkyje, atsiranda jame dėl atomų šiluminių judėjimų ir būtent jie sukuria atvirkštinę srovę per diodą. Šie įkrovimai yra palyginti maži, o atvirkštinė srovė yra daug kartų mažesnė nei tiesioginė srovė. Atbulinės eigos srovė stipriai priklauso nuo temperatūros aplinką, puslaidininkinė medžiaga ir plotas p-n perėjimas. Didėjant sandūros plotui, didėja jo tūris, todėl mažumos nešėjų, atsirandančių dėl šilumos susidarymo ir šiluminės srovės, skaičius didėja. Dažnai aiškumo dėlei srovės įtampos charakteristikos pateikiamos grafikų pavidalu.

Pamoka Nr.41-169 Elektros srovė puslaidininkiuose. Puslaidininkinis diodas. Puslaidininkiniai įtaisai.

Puslaidininkis yra medžiaga, kurios savitoji varža gali kisti plačiame diapazone ir labai greitai mažėti didėjant temperatūrai, o tai reiškia, kad elektros laidumas didėja. Jis pastebimas silicyje, germanyje, selene ir kai kuriuose junginiuose.

Laidumo mechanizmas puslaidininkiuose

Puslaidininkiniai kristalai turi atominę kristalinę gardelę, kurioje išoriniai elektronai yra prijungti prie gretimų atomų kovalentiniais ryšiais. Esant žemai temperatūrai, gryni puslaidininkiai neturi laisvųjų elektronų ir elgiasi kaip izoliatoriai. Jei puslaidininkis yra grynas (be priemaišų), tai jis turi savo laidumą (mažą).

Yra dviejų tipų vidinis laidumas:

1) elektroninis (laidumas " n“-tipas) Esant žemai temperatūrai puslaidininkiuose visi elektronai yra susieti su branduoliais, o varža yra didelė; Kylant temperatūrai didėja dalelių kinetinė energija, nutrūksta ryšiai ir atsiranda laisvųjų elektronų – varža mažėja.

Laisvieji elektronai juda priešingai nei elektrinio lauko stiprumo vektorius. Puslaidininkių elektroninį laidumą lemia laisvųjų elektronų buvimas.

2) skylė (p tipo laidumas). Kylant temperatūrai, kovalentiniai ryšiai tarp valentinių elektronų nutrūksta ir susidaro tarpai, kuriuose trūksta elektrono – „skylė“. Jis gali judėti visame kristale, nes jo vieta gali būti pakeista valentiniais elektronais. „Skylės“ perkėlimas prilygsta teigiamo krūvio perkėlimui. Skylė juda elektrinio lauko stiprumo vektoriaus kryptimi.

Kovalentinių ryšių nutrūkimą ir vidinio laidumo atsiradimą puslaidininkiuose gali sukelti šiluma, šviesa (fotolaidumas) ir stiprių elektrinių laukų veikimas.

Priklausomybė R(t): termistorius

— nuotolinis matavimas t;

- priešgaisrinė signalizacija

Bendras gryno puslaidininkio laidumas yra „p“ ir „n“ tipų laidumo suma ir vadinamas elektronų skylių laidumu.

Puslaidininkiai su priemaišomis

Jie turi vidinį ir priemaišų laidumą. Priemaišų buvimas labai padidina laidumą. Keičiantis priemaišų koncentracijai, keičiasi elektros srovės nešėjų – elektronų ir skylių – skaičius. Galimybė valdyti srovę yra plačiai paplitusio puslaidininkių naudojimo pagrindas. Yra šios priemaišos:

1) donorinės priemaišos (dovanojančios) – yra papildomos

elektronų tiekėjai puslaidininkių kristalams, lengvai atsisako elektronų ir padidina laisvųjų elektronų skaičių puslaidininkyje. Tai „n“ tipo laidininkai, t.y. puslaidininkiai su donorinėmis priemaišomis, kur pagrindinis krūvininkas yra elektronai, o mažumos – skylės. Toks puslaidininkis turi elektroninį priemaišų laidumą (pavyzdžiui, arseno).

2) akceptorinės priemaišos (imtuvai) sukuria „skyles“, imdamos į save elektronus. Tai „p“ tipo puslaidininkiai, t.y. puslaidininkiai su akceptorinėmis priemaišomis, kur yra pagrindinis krūvininkas

skylės, o mažuma – elektronai. Toks puslaidininkis turi

skylės priemaišų laidumas (pavyzdys – indis).

Elektrinės savybės "p-n » perėjimai.

„pn“ sandūra (arba elektronų skylės sandūra) yra dviejų puslaidininkių kontakto sritis, kurioje laidumas keičiasi iš elektroninio į skylę (arba atvirkščiai).

Tokias sritis galima sukurti puslaidininkiniame kristale įvedant priemaišų. Dviejų skirtingo laidumo puslaidininkių kontaktinėje zonoje vyks abipusė elektronų ir skylių difuzija bei susidarys blokuojantis barjeras.

elektrinis sluoksnis. Užtvaros sluoksnio elektrinis laukas neleidžia

tolesnis elektronų ir skylių perėjimas per ribą. Blokuojantis sluoksnis padidino atsparumą, palyginti su kitomis puslaidininkio sritimis.

Išorinis elektrinis laukas veikia barjerinio sluoksnio varžą. Išorinio elektrinio lauko į priekį (per) kryptimi srovė eina per dviejų puslaidininkių ribą. Nes elektronai ir skylės juda vienas kito link sąsajos link, tada elektronai

kirsdami sieną, jie užpildo skyles. Užtvarinio sluoksnio storis ir jo atsparumas nuolat mažėja.

Esant blokavimui (atvirkštinė išorinio elektrinio lauko kryptis), srovė nepraeis per dviejų puslaidininkių kontaktinę sritį. Nes elektronai ir skylės juda nuo ribos priešingomis kryptimis, tada blokuojantis sluoksnis

sutirštėja, didėja jo atsparumas.

Taigi elektronų skylės perėjimas turi vienpusį laidumą.

Puslaidininkinis diodas- puslaidininkis su viena "p-n" jungtimi.

Puslaidininkiniai diodai yra pagrindiniai kintamosios srovės lygintuvų elementai.

Kai veikia elektrinis laukas: viena kryptimi puslaidininkio varža didelė, priešinga – maža.

Tranzistoriai.(nuo Anglų kalbos žodžiai perdavimas - perdavimas, rezistorius - varža)

Panagrinėkime vieną iš tranzistorių, pagamintų iš germanio arba silicio, su donorų ir akceptorių priemaišomis, tipų. Priemaišų pasiskirstymas yra toks, kad tarp dviejų p tipo puslaidininkio sluoksnių susidaro labai plonas (keleto mikrometrų eilės) n tipo puslaidininkio sluoksnis (žr. pav.).

Šis plonas sluoksnis vadinamas pagrindu arba bazę. Kristale susidaro dvi r-n sandūros, kurių tiesioginės kryptys yra priešingos. Trys išėjimai iš sričių su įvairių tipų laidumas leidžia įtraukti tranzistorių į diagramą, parodytą paveikslėlyje. Įjungus šį jungiklį, kairėje r-n -perėjimas yra tiesioginis ir atskiria bazę nuo srities su p tipo laidumu, vadinama skleidėjas. Jei nebuvo teisės r-n sandūra, emiterio - bazės grandinėje būtų srovė, priklausanti nuo šaltinių (baterijų) įtampos B1 ir kintamos įtampos šaltinis) ir grandinės varža, įskaitant mažą tiesioginio emiterio ir bazės jungties varžą.

Baterija B2įjungtas taip, kad dešinė r Grandinės -n sandūra (žr. pav.) yra atvirkščiai Jis atskiria pagrindą nuo dešiniojo regiono su p tipo laidumu, vadinamu kolekcininkas. Jei neliko r-n sandūroje, srovė kolektoriaus grandinėje būtų artima nuliui, nes

Atvirkštinės sankryžos pasipriešinimas yra labai didelis. Jei kairėje yra srovė r-n sandūra, srovė taip pat atsiranda kolektoriaus grandinėje, o srovė kolektoriuje yra tik šiek tiek mažesnė už srovę emiteryje (jei emiteriui taikoma neigiama įtampa, tada kairysis r-n sandūra bus atvirkštinė, o emiterio grandinėje ir kolektoriaus grandinėje srovės praktiškai nebus). Sukūrus įtampą tarp emiterio ir pagrindo, p tipo puslaidininkio daugumos nešikliai - skylės - prasiskverbia į pagrindą, kur jie jau yra mažuma. Kadangi pagrindo storis yra labai mažas, o daugumos nešiklių (elektronų) skaičius jame mažas, į jį patekusios skylės beveik nesusijungia (nerekombinuoja) su pagrindo elektronais ir dėl to prasiskverbia į kolektorių. į difuziją. Teisingai r-n sandūra uždaryta pagrindiniams pagrindo krūvininkams – elektronams, bet ne skylėms. Skylės kolektoriuje išsineša elektrinis laukas ir uždarykite grandinę. Srovės, išsišakojusios į emiterio grandinę iš pagrindo, stipris yra labai mažas, nes pagrindo skerspjūvio plotas horizontalioje (žr. paveikslėlį aukščiau) plokštumoje yra daug mažesnis nei skerspjūvis vertikalioje plokštumoje.

Srovės stiprumas kolektoriuje yra praktiškai lygus jėgai srovė emiteryje, keičiasi su srove emiteryje. Rezistorius R turi mažai įtakos kolektoriaus srovei, ir ši varža gali būti gana didelė. Valdydami emiterio srovę naudodami kintamos įtampos šaltinį, prijungtą prie jo grandinės, gauname sinchroninį įtampos pokytį rezistoriuje R .

Esant didelei rezistoriaus varžai, įtampos pokytis jame gali būti dešimtis tūkstančių kartų didesnis nei signalo įtampos pokytis emiterio grandinėje. Tai reiškia padidėjusią įtampą. Todėl esant apkrovai R Galima gauti elektrinius signalus, kurių galia daug kartų didesnė už galią, patenkančią į emiterio grandinę.

Tranzistorių taikymas Savybės r-n sandūros puslaidininkiuose naudojamos elektriniams virpesiams stiprinti ir generuoti.