Чтение онлайн

на главную - закладки

Жанры

Транзистор?.. Это очень просто!
Шрифт:

Рис. 27. Два источника напряжения (для цепи базы и для цепи коллектора) могут быть заменены одним источником с отводом (вместо отвода от батареи можно применить делитель напряжения из двух резисторов). На нашем рисунке показано также место включения нагрузочного резистора Rн, на котором выделяется усиленное выходное напряжение.

Н. — Я уже вижу,

как батарея Еэ-б подсаживает батарею Ек-э.

Л. — В действительности обходятся совсем без первой батареи, а смещение на базе получают автоматически с помощью резисторов, присоединенных к источнику Ек-э, и резистора, введенного в цепь эмиттера.

Н. — Это как делают в ламповых схемах, где через резистор сеточного смещения проходит анодный ток?

Л. — Почти. Но подробнее этот вопрос мы рассмотрим дальше. А пока в качестве упражнения я прошу тебя продумать к нашей следующей встрече, каким образом ведет себя другой (и надо сказать, значительно более распространенный) тип транзистора, а именно транзистор структуры р-n-р.

Н. — Сколько бессонных ночей ждет меня!

Беседа четвертая

ФИЗИКА ТРАНЗИСТОРОВ

Во время трех первых бесед Любознайкин и Незнайкин рассмотрели физические основы транзисторов. Для этого они изучили внутреннюю структуру отдельно взятого атома, а затем поведение атома в кристаллической решетке. Наши друзья увидели, какие нарушения в коллективе атомов вызывает введение примесей. И, наконец, комбинируя области полупроводникового материала с противоположными типами проводимости, наши друзья получали диоды и транзисторы. Для лучшего усвоения всего этого полезно подробнее рассмотреть некоторые детали уже затронутых раньше вопросов. Это и явится предметом данной беседы.

Содержание: Движение зарядов. Основные носители. Принцип работы транзистора структуры р-n-р. Интерметаллические соединения. Обозначение выводов: Условные обозначения транзистора. Краткое изложение основных понятий.

Четыре типа заряженных частиц

Незнайкин. — Твой полупроводники, Любознайкин, заставили меня провести не одну бессонную ночь. Это увлекательно…, но дьявольски сложно!

Любознайкин. — Должен ли я прописать тебе снотворное, или ты предпочитаешь, чтобы я осветил те вопросы, которые кажутся тебе непонятными?

Н. — Я предпочел бы получить ответы на мучающие меня вопросы. Видишь ли, характер некоторых явлений мне трудно понять из-за наличия в полупроводниках четырех типов заряженных частиц:

1) ионизированных атомов доноров, которые,

потеряв пятый электрон со своей внешней оболочки, стали положительными;

2) освобожденных таким образом электронов, имеющих отрицательный заряд;

3) ионизированных атомов акцепторов, которые, захватив электрон у соседнего атома, чтобы довести количество электронов на внешней оболочке до четырех, стали отрицательными;

4) и, наконец, дырок, появившихся в результате таких захватов и представляющих собой недостаток электрона, а потому имеющих положительный заряд.

Л. — Ты хорошо изложил положение, существующее в полупроводнике. Что же тебя беспокоит?

Н. — Вопрос движения зарядов. Ты сказал мне, что в полупроводнике электрический ток создается одновременно потоком электронов, идущих от отрицательного полюса к положительному, и перемещением дырок, двигающихся в обратном направлении от положительного полюса к отрицательному. Этим полупроводники отличаются от металлов, в которых электропроводность создается только движением электронов.

Л. — Совершенно верно. К этому следует еще добавить, что и движение дырок в конечном счете обусловливается перемещением электронов.

Н. — Но я не понимаю, почему ионизированные атомы, как доноры, так и акцепторы, сами не участвуют в движении электрических зарядов.

Л. — Я вижу, что тебя мучает, и ты бесспорно прав, задав этот вопрос. Однако это довольно просто: ионы не могут перемещаться, потому что они входят в состав кристаллической решетки и прочно привязаны к своим местам. До тех пор, пока тело остается твердым, его атомы остаются пленниками невидимых связей, которые удерживают их на месте. В жидкостях, в отличие от твердых тел, ионизированные атомы свободно перемещаются и при приложении внешнего напряжения создают ионную проводимость, называемую явлением электролиза, о котором тебе, бесспорно, говорили в школе на уроках физики.

Н. — Прекрасно! Отныне в своих рассуждениях я буду вправе не принимать в расчет ионизированные атомы и заниматься только электронами и дырками.

Л. — Это вполне законно, и я добавлю, что к счастью ионы в полупроводниках не перемещаются. В противном случае проводимость различных областей транзистора с течением времени могла бы изменяться, что сократило бы продолжительность его службы. Что касается электронов, то они непрерывно обновляются, потому что источник напряжения инъецирует их с одной стороны и отбирает с другой, что порождает новые дырки. Это означает, что мы не обнаружили никаких причин, ограничивающих срок службы транзисторов.

Эйнштейн был прав

Н. — Чудесно, но поговорим еще об электронах и дырках. Я хотел бы знать, как они сосуществуют, не нейтрализуя друг-друга. Ведь разноименные заряды взаимно притягиваются.

Л. — Подумай, Незнайкин, о колоссальных расстояниях (разумеется, в атомных масштабах), которые разделяют большинство этих частиц. Электрону удается пробежать путь, во много сотен раз превышающий расстояние между атомами. В человеческих масштабах в среднем это всего лишь десять тысячных миллиметра, но для электрона это космические расстояния. Ты понимаешь, что в этих условиях у него нег шансов встретить дырку, и в действительности электроны и дырки всегда сосуществуют.

Поделиться:
Популярные книги

Бог Иисуса Христа

Каспер Вальтер
Научно-образовательная:
религиоведение
5.00
рейтинг книги
Бог Иисуса Христа

Воронцов. Перезагрузка

Тарасов Ник
1. Воронцов. Перезагрузка
Фантастика:
попаданцы
альтернативная история
фантастика: прочее
5.50
рейтинг книги
Воронцов. Перезагрузка

Потомок седьмой тысячи

Московкин Виктор Флегонтович
Проза:
советская классическая проза
6.25
рейтинг книги
Потомок седьмой тысячи

Инвиктум

Уотергроув Меган Джой
Фантастика:
постапокалипсис
5.00
рейтинг книги
Инвиктум

Сто миллиардов солнц

Петров Олег Георгиевич
4. Один Из
Фантастика:
альтернативная история
5.00
рейтинг книги
Сто миллиардов солнц

Жизнь и приключения Мартина Чезлвита

Диккенс Чарльз
Проза:
классическая проза
7.86
рейтинг книги
Жизнь и приключения Мартина Чезлвита

Без правил

Муравьева Галина Д.
1. 1d
Любовные романы:
современные любовные романы
5.00
рейтинг книги
Без правил

Барон диктует правила

Ренгач Евгений
4. Закон сильного
Фантастика:
фэнтези
попаданцы
аниме
5.00
рейтинг книги
Барон диктует правила

Профессор из столицы, или Как (не) влюбиться в коллегу

Мирич Софья
Фантастика:
фэнтези
сказочная фантастика
5.00
рейтинг книги
Профессор из столицы, или Как (не) влюбиться в коллегу

Вечно голодный студент 8

RedDetonator
8. Вечно голодный студент
Фантастика:
боевая фантастика
постапокалипсис
рпг
фэнтези
фантастика: прочее
5.00
рейтинг книги
Вечно голодный студент 8

На свою голову

Непременова Настасья
2. Ошибочка вышла
Фантастика:
юмористическая фантастика
5.00
рейтинг книги
На свою голову

Шесть с половиной ударов в минуту

Пушкарёва Рить
Фантастика:
фэнтези
5.00
рейтинг книги
Шесть с половиной ударов в минуту

"Современная зарубежная фантастика-2". Компиляция. Книги 1-24

Уэллс Марта
Современная зарубежная фантастика
Фантастика:
боевая фантастика
космическая фантастика
попаданцы
альтернативная история
постапокалипсис
5.00
рейтинг книги
Современная зарубежная фантастика-2. Компиляция. Книги 1-24

Больше чем смерть: Сад времени. Неадертальская планета. На белой полосе

Олдисс Брайан
Фантастика:
научная фантастика
5.00
рейтинг книги
Больше чем смерть: Сад времени. Неадертальская планета. На белой полосе