Номер 1, страница 337 - гдз по физике 10 класс учебник Кабардин, Орлов

1. Как устроен транзистор?

1. Как устроен транзистор?

Транзистор — это полупроводниковый прибор, который является ключевым компонентом в современной электронике. Он используется для усиления, генерации и переключения электрических сигналов. Наиболее распространенным типом является биполярный транзистор, устройство которого мы и рассмотрим.

В основе конструкции биполярного транзистора лежит кристалл полупроводника (чаще всего кремния), в котором созданы три области с разным типом проводимости. Эти области образуют две структуры, которые и определяют два основных типа транзисторов:

1. NPN-транзистор: состоит из тонкого слоя полупроводника p-типа (с дырочной проводимостью), расположенного между двумя слоями полупроводника n-типа (с электронной проводимостью). Структура выглядит как n-p-n.

2. PNP-транзистор: состоит из тонкого слоя полупроводника n-типа, расположенного между двумя слоями полупроводника p-типа. Структура выглядит как p-n-p.

Каждая из этих трех областей имеет свое название и назначение:

• Эмиттер (Э) — крайняя область, предназначенная для инжекции (эмиссии) носителей заряда (электронов для NPN или дырок для PNP) в центральную область. Эмиттер легируется (насыщается примесями) сильнее других областей, чтобы обеспечить высокую концентрацию носителей заряда.
• База (Б) — очень тонкая центральная область. Она управляет потоком носителей заряда от эмиттера к коллектору. Малая толщина базы является ключевой конструктивной особенностью: она необходима для того, чтобы большинство носителей заряда, попавших в нее из эмиттера, не успели рекомбинировать и "проскочили" в коллектор.
• Коллектор (К) — вторая крайняя область, предназначенная для сбора (коллекционирования) носителей заряда, прошедших через базу. Коллектор обычно имеет самую большую физическую площадь, так как на нем выделяется основная часть мощности, и ему требуется эффективный теплоотвод.

Таким образом, в структуре транзистора образуются два p-n перехода:

• Эмиттерный переход — граница между эмиттером и базой.
• Коллекторный переход — граница между коллектором и базой.

Работа транзистора основана на управлении током через эти переходы. Подавая небольшой ток или напряжение на вывод базы, можно управлять значительно большим током, протекающим между коллектором и эмиттером. Это свойство позволяет использовать транзистор в качестве усилителя или электронного ключа.

Каждая из трех областей (эмиттер, база и коллектор) имеет металлический вывод для подключения к электрической схеме.

Ответ: Биполярный транзистор устроен как трехслойная полупроводниковая структура, состоящая из чередующихся областей n-типа и p-типа (n-p-n или p-n-p). Эти три области называются эмиттер, база и коллектор. Эмиттер инжектирует носители заряда, очень тонкая база управляет их потоком, а коллектор их собирает. Внутри транзистора формируются два p-n перехода, а для подключения к схеме служат три вывода, по одному от каждой области.