ОДНОПЕРЕХОДНЫЙ ТРАНЗИСТОР

Однопереходный транзистор (двухбазовый диод) представляет собой пластинку слаболегированного полупроводника n-типа с омическими контактами по краям (базами Б₂ и Б₁) и с одним p-n-переходом (эмиттером) на одной из боковых поверхностей (рис. 2.14, а). Конструктивно он напоминает полевой транзистор с управляющим p-n-переходом и каналом

n-типа, но имеет другой принцип действия, основанный на зависимости сопротивления кристалла полупроводника от инжектируемых в него носителей зарядов.

В однопереходных транзисторах l₂ = (4-5) l₁, поэтому сопротивление нижней базы (подэмиттерного слоя) Б₁ меньше сопротивления базы Б2. Если приложить напряжение питания к базам Б₂ и Б₁, то через транзистор будет протекать ток I_б, обусловленный небольшим количеством носителей заряда полупроводника n-типа. Этот ток на участке эмиттер - база Б₁ создает падение напряжения U_б1, являющееся обратным для эмиттерного перехода. На переходе эмиттер-база Б₁ падает прямое напряжение U_эб1 > 0. Однако p-n-перехода эмиттер-база Б₁ оказывается смещенным в обратном направлении, и в цепи эмиттера будет проходить обратный ток перехода I_закр.э. При увеличении положительного напряжения U_эб1 обратный ток уменьшается и становится равным нулю, когда U_эб1 = U₀ = U_б1 (точка А на рис. 2.14, б).

Рис. 2.14. Однопереходный транзистор:

а - структурная схема; б – ВАХ; в - схема включения

Дальнейшее увеличение напряжения U_эб1, при котором U_эб1 > U₀ = U_б приводит к смещению эмиттерного p-n-перехода в прямом направлении. Через него начинает проходить прямой ток, увеличивающийся с ростом U_эб1 (участок АВ на рис. 2.14, б).

При достижении тока эмиттера значения I_вкл, которому соответствует напряжение

U_эб1 = U_вкл, возникает инжекция дырок в нижней части p-n-перехода в область базы Б₁. При этом сопротивление участка базы Б₁ и напряжение U_б уменьшаются, эмиттерный p-n-переход открывается еще больше и т. д. до тех пор, пока не произойдет полного открытия p-n-перехода. Этот процесс происходит лавинообразно. Увеличение тока эмиттера вызывает уменьшение напряжения на эмиттере, что соответствует появлению падающего участка характеристики (участок ВС на рис. 2.14, б).

При насыщении области базы Б₁ носителями электрических зарядов уменьшение ее сопротивления прекращается. При этом рост тока эмиттера будет связан с повышением напряжения на эмиттере (участок CD характеристики).

Однопереходные транзисторы применяют в качестве активных элементов в генераторах релаксационных колебаний. На рис. 2.14, в показано условное (графическое) изображение однопереходного транзистора.