Tranzistorul bipolar KT-616

Trimis la data: 2004-02-12
Materia: Fizica
Nivel: Gimnaziu
Pagini: 32
Nota: 7.38 / 10
Downloads: 3039
Autor: Ivan
Dimensiune: 118kb
Voturi: 140
Tipul fisierelor: doc
Acorda si tu o nota acestui referat:
1. Noţiuni de bază
Tranzistorul cu joncţiuni reprezintă un dispozitiv care se efectuează dintr-un monocristal de Ge (germaniu) sau Si (siliciu) şi în care prin impurificare se creează trei regiuni alternativ dopate, despărţite prin două suprafeţe de separaţie.
Se numesc emitor şi respectiv colector regiunile de la extremităţi care au acelaşi tip de conductibilitate (ambele p sau ambele n). Bază este numită regiunea centrală care are o conductibilitate opusă faţă de extremităţi. Pe suprafaţa fiecăreia din cele trei regiuni se depune cîte un strat metalic de contact pe care se sudează firele de conexiune.

La un tranzistor cu joncţiuni, joncţiunea emitor – bază se numeşte joncţiunea emitor, iar joncţiunea colector – bază se numeşte joncţiunea colector. În mod normal joncţiunea emitorului este polarizată direct, iar joncţiunea colectorului este polarizată invers. Acest regim de lucru prezintă regimul activ normal.

În funcţie de dopare a conexiunilor se deosebesc două tipuri de tranzistoare:
de tip p-n-p (emitorul şi colectorul sunt de tip p, iar baza este de tip n)
de tip n-p-n (emitorul şi colectorul sunt de tip n, iar baza este de tip p)
În fig.1.1 sunt arătate structurile simplificate ale tranzistoarelor de tip p-n-p şi n-p-n şi reprezentările lor grafice.

2. Tehnologia de fabricare
a tranzistorului bipolar
KT – 616
Tranzistoarele bipolare se fabrică pe baza germaniului, siliciului şi arsenurii de galiu. Cea mai largă utilizare o are germaniul şi siliciu. Metodele tehnologice permit de a fabrica tranzistorul în aşa mod ca să se realizeze într-o măsură oarecare cerinţele pentru parametrii maximi admisibili.
La etapa actuală se utilizează următoarele metode de fabricare ale tranzistoarelor: metoda de aliere, metoda de difuzie, metoda planară, epitaxial-planară şi mesa-planară.

Tranzistorul KT – 616 reprezintă un tranzistor din siliciu (Si) de tip n-p-n. Tranzistorul dat se fabrică prin metoda epitaxial – planară.
Metoda epitaxial-planară se bazează pe metoda planară. Deci, pentru început vom analiza metoda planară de fabricare a tranzistoarelor.

Se ia o plachetă de monocristal din siliciu (Si) tip-n, (care în structura rezultantă va reprezinta colectorul). Pe această plachetă peste prima mască de oxid se efectuează difuzia acceptorului (de obicei bor) şi se primeşte stratul p al bazei.

Apoi peste a doua mască se face difuzia donorilor (de obicei fosfor) astfel primim stratul emitorului. În sfârşit cu ajutorul celei de-a treia măşti de oxid se conectează contactele ohmice din aluminiu la toate cele trei straturi şi în continuare sunt lipite la aceste contacte contacte subţiri care joacă rolul de picioruşe ale tranzistorului.

În cazul tehnologiei epitaxial-planare, dintre regiunile bazei şi a colectorului se creează un strat de rezistenţă înaltă şi de aceeaşi conductibilitate ca şi colectorul. Acest strat se obţine prin aşa numita depunere epitaxială a unei pelicule subţire de monocristal de o rezistenţă înaltă pe o suprafaţă de cristal ce serveşte ca corp al colectorului. Regiunile bazei şi a emitorului se obţin de obicei prin difuzia locală. Structura unui tranzistor obţinut prin metoda epitaxial-planară este arătată în fig.2.1.

3. Procedee fizice în tranzistorul bipolar n-p-n şi curenţii lui
Procese fizice în tranzistorul bipolar n-p-n. În stare de echilibru (cînd sursele de tensiune de alimentare sunt deconectate) curenţii rezultanţi ce trec prin ambele joncţiuni sunt egali cu zero. La aplicarea la emitor a unei tensiuni pozitive UEB, iar la colector a unei tensiuni negative UCB se schimbă poziţia zonelor energetice (vezi fig.3.1,b).

Înălţimea barierei de potenţial a emitorului se micşorează, iar a colectorului – creşte (vezi fig.3.1, c). Condiţiile de mişcare a purtătorilor de sarcină minoritari prin joncţiunea colectorului aproape nu se schimbă. Însă, condiţiile de deplasare a purtătorilor de sarcină majoritari prin joncţiunea emitorului se vor uşura (deci se vor deplasa mai mulţi şi mai repede). Numărul electronilor ce trec din emitor în bază va creşte. Curentul emitorului ce conţine componenta golurilor şi componenta electronilor va creşte.

În dependenţă de grosimea bazei curentul emitorului diferit influenţează asupra curentului colectorului IC. Dacă grosimea bazei este mare, atunci nu toţi electronii injectaţi din emitor în bază reuşesc să ajungă în colector, deoarece ei se recombină cu golurile din bază. Astfel se formează curentul de recombinare IR. Cu cît este mai mică grosimea bazei cue atît mai puţini electroni se vor recombina cu golurile din ea, deci cu cîţi mai mulţi electroni ajung la joncţiunea colectorului cu atît mai mare va fi curentul colectorului.

Deci, cum s-a văzut că în regim activ curentul total al emitorului IE = IEn + IEp + IErec este alcătuit din curentul IEn de electroni, injectaţi din emitor în bază, curentul IEp a golurilor, injectaţi din bază în emitor, şi curentul IErec de recombinare a purtătorilor de sarcină în joncţiunea emitorului.

În această sumă numai prima componentă este utilă, deoarece anume ea influenţează asupra curentului colectorului, celelalte componente sunt dăunătoare, şi se tinde de obţinut valorile lor cît mai mici. Mişcarea electronilor, injectaţi în bază este condusă de recombinarea unei părţi e electronilor, de aceea curentul electronilor ICn ce se apropie de joncţiunea colectorului, este mai mic ca curentul IEn cu mărimea IBrec, ce se numeşte curentul de recombinare în bază, care se tinde de a fi micşorat.
Curenţii tranzistorului. Notînd IE, unde - coeficient de transfer al emitorului, acea parte a curentului emitorului care trece prin joncţiunea coelctorului, vom scrie expresia pentru curentul colectorului în modul următor:


Curentul invers al colectorului ICB0 este egal cu curentul ce trece prin joncţiunea colectorului, cînd la colector se aplică tensiune inversă şi cînd curentul emitorului este egal cu zero.
Home | Termeni si conditii | Politica de confidentialitate | Cookies | Help (F.A.Q.) | Contact | Publicitate
Toate imaginile, textele sau alte materiale prezentate pe site sunt proprietatea referat.ro fiind interzisa reproducerea integrala sau partiala a continutului acestui site pe alte siteuri sau in orice alta forma fara acordul scris al referat.ro. Va rugam sa consultati Termenii si conditiile de utilizare a site-ului. Informati-va despre Politica de confidentialitate. Daca aveti intrebari sau sugestii care pot ajuta la dezvoltarea site-ului va rugam sa ne scrieti la adresa webmaster@referat.ro.