Юный техник 1981-03, страница 16




Юный техник 1981-03, страница 16

Подробности для любознательных

БАРЬЕРНЫЙ БЕГ В ТВЕРДОМ ТЕЛЕ

Транзисторы отличаются от радиоламп даже по внешнему виду. Вместо стеклянного баллончика мы видим... таблетку. Еще больше различие внутреннее. Инженеры, работавшие с радиолампами, зачастую становились в тупик, когда им начинали рассказывать о транзисторах.

В лампе все понятно. Вот спираль катода — отсюда электро-

|ны стартуют. Вот пластинка анода — здесь они финишируют. А вот посредине третий электрод — сетка. Она потому так называется, что и по виду, и по своим функциям напоминает обычную сетчатую изгородь. У сетки есть «сторож» — управляющий потенциал. В зависимости от поданной команды он либо вообще не подпускает электроны к сетке, возвращая их на катод, либо, напротив, помогает им быстрее преодолеть барьер, скорее добраться до финиша-анода.

Транзисторы же устроены иначе. Даже электроды называются здесь по-иному. Вместо катода — эмиттер, вместо анода — коллектор. А сетку называют базой. И полярность здесь не такая. Если на анод всегда подавали «плюс» электрического напряжения, а на катод — «минус», то тут как раз наоборот: «минус» на коллекторе, «плюс» на эмиттере.

А дальше еще интереснее. Внутри стеклянного баллона лампы пустота, вакуум. Транзистор же представляет собой германиевый или кремниевый кристалл, говоря языком физиков, твердое

тело. Никаких пустот в нем нет. И все же электроны благополучно добираются от эмиттера к коллектору. Сигнал при этом усиливается, число электронов становится больше. Почему?

Полупроводниковый транзистор основан на свойствах р-п-переходов. Возьмем, к примеру, кремний. Каждый атом кремния в кристаллической решетке связан с четырьмя соседями. Если заменить один из атомов кремния, например, атомом фосфора, у которого пять валентных электронов, четыре будут связывать атом фосфора с соседями, а пятый окажется «лишним» и сможет принять участие в перемещении потока зарядов через кристалл, то есть в прохождении тока. Ясно, что электроны, имеющие отрицательный заряд при наложении на кристалл электрического поля, будут двигаться к положительному электроду. Здесь мы будем иметь случай электронной проводимости «п-тип».

Если же вместо атома кремния поместить в узел кристаллической решетки трехвалентный атом бора, одного электрона будет не хватать. Образуется так называемая «дырка», которая ведет себя как положительная частица, создающая проводимость «р-типа».

Если кристалл состоит из двух областей — одной n-области и одной р-области, то граница между ними (р-п-переход) приобретет свойства выпрямителя электрического тока, то есть диода. Если же в кристалле находятся по соседству два перехода, получается трехполюсный п-р-п или р-п-р элемент, который имеет свойства усилителя (транзистора).

Первые транзисторы были сплавными. Шарики припоя, содержащие примесь бора или фосфора, устанавливались на пластинку, вырезанную из монокристалла полупроводника. При нагреве каждый шарик,

II



Обсуждение
Понравилось?
Войдите чтобы оставить комментарий
Понравилось?