Είναι οι εναλλάξιμοι ακροδέκτες συλλέκτη και πομπού ενός τρανζίστορ; Εάν όχι, ποια είναι η φυσική διαφορά μεταξύ του πομπού και του συλλέκτη;


Απάντηση 1:

Δανεισμός από:

http: //www.nptel.ac.in/courses/1 ...

Διπολικό τρανζίστορ:

Ένα τρανζίστορ είναι βασικά ένας Si ή Ge κρυστάλλος που περιέχει τρεις ξεχωριστές περιοχές. Μπορεί να είναι τύπου ΝΡΝ ή PNP εικ. 1. Η μεσαία περιοχή ονομάζεται βάση και οι δύο εξωτερικές περιοχές ονομάζονται πομπός και ο συλλέκτης. Τα εξωτερικά στρώματα αν και είναι του ίδιου τύπου αλλά οι λειτουργίες τους δεν μπορούν να αλλάξουν. Έχουν διαφορετικές φυσικές και ηλεκτρικές ιδιότητες.Σε τα περισσότερα τρανζίστορ, ο πομπός είναι βαριά ντόπινγκ. Η δουλειά του είναι να εκπέμπει ή να εισφέρει ηλεκτρόνια στη βάση. Αυτές οι βάσεις είναι ελαφρώς ντοπαρισμένες και πολύ λεπτές, περνάνε το μεγαλύτερο μέρος των ηλεκτροδίων που έχουν εγχυθεί με εκπομπό στο συλλέκτη. Το επίπεδο ντόπινγκ του συλλέκτη είναι ενδιάμεσο μεταξύ του βαρύ ντόπινγκ του πομπού και του ελαφρού ντόπινγκ της βάσης. Ο συλλέκτης ονομάζεται έτσι επειδή συλλέγει ηλεκτρόνια από τη βάση. Ο συλλέκτης είναι η μεγαλύτερη από τις τρεις περιοχές. πρέπει να διαχέει περισσότερη θερμότητα από τον εκπομπό ή τη βάση. Το τρανζίστορ έχει δύο κόμβους. Ένα μεταξύ του πομπού και της βάσης και άλλα μεταξύ της βάσης και του συλλέκτη. Εξαιτίας αυτού, το τρανζίστορ είναι παρόμοιο με δύο διόδους, μία δίοδο εκπομπής και άλλη δίοδος βάσης συλλέκτη.

Σχ. 1

Όταν γίνεται τρανζίστορ, η διάχυση των ελεύθερων ηλεκτρονίων σε όλη τη διασταύρωση παράγει δύο στρώματα εξάντλησης. Για κάθε μία από αυτές τις στρώσεις εξάντλησης, το δυναμικό φραγμού είναι 0,7 V για το τρανζίστορ Si και 0,3 V για το τρανζίστορ Ge. Τα στρώματα εξάντλησης δεν έχουν το ίδιο πλάτος, επειδή οι διαφορετικές περιοχές έχουν διαφορετικά επίπεδα ντόπινγκ. Όσο πιο έντονη είναι η περιοχή, τόσο μεγαλύτερη είναι η συγκέντρωση ιόντων κοντά στη διασταύρωση. Αυτό σημαίνει ότι το στρώμα εξάντλησης διεισδύει πιο βαθιά στη βάση και ελαφρώς στον πομπό. Ομοίως, διεισδύει περισσότερο στον συλλέκτη. Το πάχος του στρώματος εξάντλησης του συλλέκτη είναι μεγάλο ενώ το στρώμα εξάντλησης βάσης είναι μικρό όπως φαίνεται στο σχ. 2.

Εικ. 2


Απάντηση 2:

Θα έχουν διαφορετικά χαρακτηριστικά ντόπινγκ. Ίσως το πιο σημαντικό, ο συλλέκτης θα διαλύσει περισσότερο από την απορριπτόμενη θερμότητα και ως εκ τούτου έχει μια μικρότερη διαδρομή θερμικής αντίστασης στην περίπτωση. Αν θυμάμαι σωστά από το μάθημα ηλεκτρονικών συσκευών ημιαγωγών μου πριν από 30 χρόνια, υπάρχουν φυσικές διαφορές στο μέγεθος της διασταύρωσης των βάσεων του πομπού, σε αντίθεση με τη διασταύρωση συλλογής βάσης.

Πιστεύω ότι το τρανζίστορ θα λειτουργήσει αντίστροφα, αλλά όχι καλά. Εάν ήσαστε πραγματικά περίεργος, θα μπορούσατε πάντα να πάρετε δύο μικρά τρανζίστορ σήματος και να δημιουργήσετε καμπύλες και για τα δύο. Στη συνέχεια, αντιστρέψτε ένα από αυτά και εκτελέστε μια άλλη σειρά καμπυλών. Η πρόβλεψή μου είναι ότι το αντίστροφο τρανζίστορ έχει χαμηλότερο κέρδος και περισσότερη διαρροή, καθώς και μεγαλύτερη, ίσως άπειρη, μετατόπιση των χαρακτηριστικών με τη θερμότητα.


Απάντηση 3:

Θα έχουν διαφορετικά χαρακτηριστικά ντόπινγκ. Ίσως το πιο σημαντικό, ο συλλέκτης θα διαλύσει περισσότερο από την απορριπτόμενη θερμότητα και ως εκ τούτου έχει μια μικρότερη διαδρομή θερμικής αντίστασης στην περίπτωση. Αν θυμάμαι σωστά από το μάθημα ηλεκτρονικών συσκευών ημιαγωγών μου πριν από 30 χρόνια, υπάρχουν φυσικές διαφορές στο μέγεθος της διασταύρωσης των βάσεων του πομπού, σε αντίθεση με τη διασταύρωση συλλογής βάσης.

Πιστεύω ότι το τρανζίστορ θα λειτουργήσει αντίστροφα, αλλά όχι καλά. Εάν ήσαστε πραγματικά περίεργος, θα μπορούσατε πάντα να πάρετε δύο μικρά τρανζίστορ σήματος και να δημιουργήσετε καμπύλες και για τα δύο. Στη συνέχεια, αντιστρέψτε ένα από αυτά και εκτελέστε μια άλλη σειρά καμπυλών. Η πρόβλεψή μου είναι ότι το αντίστροφο τρανζίστορ έχει χαμηλότερο κέρδος και περισσότερη διαρροή, καθώς και μεγαλύτερη, ίσως άπειρη, μετατόπιση των χαρακτηριστικών με τη θερμότητα.