Биполярный транзистор. Введение

22.06.2014 00:16

Биполярный транзистор... По-моему самая сложная и очень любопытная тема во всей электронике. Ничего нигде  про них толком не написано.  Ну что же, дорогие читатели, попробуем пролить свет истины на самое величайшее изобретение XX века, с которого началась Великая Эра цифровой электрон ики.

 

 

А что же вообще такое "транзистор" ? Явно, оно к нам перешло с буржуйского языка. Транзистор  (от англ. transfer — переносить и resistor — сопротивление) радиэлектронный компонент, способный усиливать слабые электрические сигналы. Все, пока на этом хватит... Дальше интереснее ;-)

 

Как вы знаете, все мы из чего-то состоим. Люди состоят из мяса, воды и костей. А некоторые состоят вообще из другого материала, поэтому не тонут в воде ))). Так и наш транзистор, он тоже из чего-то состоит. Но из чего? 

 

Как вы знаете, материалы делятся на  проводники и диэле ктрики, а вот между ними  стоят полупроводники. Еще раз напомню вам, что проводники прекрасно проводят электрический ток, диэлектрики не проводят электрический ток, а вот полупроводники проводят электрический ток, но очень плохо. "И нафиг нам нужен этот полупроводниковый материал?" - спросите вы. Сам по себе материал полупроводник с практической точки зрения не представляет никакого интереса, но вот когда в него добавить малюсенькую долю некоторых элементов из таблицы Менделеева, по-научному "пролегировать", то мы получим полупроводниковый материал, но с очень странными свойствами.

 

Самым знаменитым полупроводником является кремний

 

и германий

 

Как вы видите, они  мало чем отличаются.

 

Кремний составляет почти 30% (!) земной коры, германий 1.5х10-4% . Может быть поэтому полупроводниковые радиоэлементы очень дешевые, особенно из кремния?

 

Когда в кремний добавляют мышьяк, получается так, что в кремнии стает очень много свободных электронов. А материалы, в которых очень много свободных электронов, мы уже называем проводниками. Следовательно, кремний, после легирования (смешивания) с мышьяком превращается из полупроводника в очень хороший проводник ;-) Электроны обладают отрицательным зарядом, и их в полупроводнике как песчинок в пустыне, значит такой полупроводник будем называть полупроводником N-типа. N - от англ. Negative - отрицательный. 

 

 

Это еще фигня... А вот если пролегировать кремний с индием, то мы получим очень забавную вещь... В первом случае у нас появились лишние электроны, которые превратили полупроводник в проводник. Но здесь ситуация абсолютно противоположная. Представьте себе, как это бы странно не звучало, электрон с положительным зарядом. Да да, именно так. Но самое-самое интересное знаете что? Его не существует! Он как бы есть, но его как бы нет))). 

 

Это все равно, что магнитное, электрическое или гравитационное поле. Оно существует, но мы его не видим.

 

Такой "электрон" мы будем называть дыркой. Так как дырка обладает положительным зарядом,  то полупроводниковый материал в котором очень-очень много этих дырок, мы будем называть полупроводником P-типа. P - от англ. Positive  - положительный.

 

Ну  пролегировали мы эти материалы, ну а толку то? Что с ними дальше делать?  С практической точки зрения они  по отдельности вообще не представляют никакого интереса,  а вот вместе они столько делов могут натворить ой-ой-ой!!! Если очень плотненько прислонить к друг другу эти два материала, то граница касания этих полупроводниковых материалов P и N типа будет называться P-N переходом. А вот именно этот самый P-N переход и сделал революцию во всей электронике.

 

Продолжение------->