Диодные включения транзисторов

Для создания интегрального диода достаточно сформировать только один p-n-переход. Однако при изготовлении микросхем желательно все элементы формировать в едином технологическом процессе. Поэтому наиболее экономично использовать биполярный транзистор в диодном включении.

При этом характеристики диода-транзистора можно изменять, используя тот или иной p-n-переход путем применения одного из шести возможных вариантов включения (рис. 40).

Рис. 40. Транзистор в диодном включении

Первые два варианта анализируются наиболее просто. Так как один из переходов замкнут, то напряжение на нем равно нулю, т. е. закороченные p-n-переходы не оказывают никакого влияния на вольт-амперные характеристики рабочих p-n-переходов. В вариантах (в) и (г) второй p-n-переход никуда не подключается и влияет на рабочий переход, снижая ток насыщения получающегося диода.

Последний вариант (е) получается, если в технологическом процессе формирования транзисторной структуры исключить эмиттерную диффузию. Поскольку остается только один p‑n‑переход, никакого влияния на него не оказывается, и вольт-амперная характеристика точно такая же, как и при закороченных выводах эмиттер – база.

Отмечая особенности рассмотренных вариантов, можно сказать, что наибольший ток пропускает диод варианта (д), наибольшим быстродействием обладает диод варианта (а), а наибольшие пробивные напряжения имеют диоды вариантов (б, г, е).

Вопросы и задания для самоконтроля

1. Опишите физическую сущность (р-n)-перехода.

2. Опишите механизм возникновения диффузионного поля.

3. Прямое напряжение и прямой ток (режим инжекции). Обратное напряжение и обратный ток (режим экстракции зарядов). Вольт-ам­перная характеристика идеального p-n-перехода.

4. Опишите механизм перераспределения зарядов на основе моде­ли полупроводника с электронной и дырочной электропроводностью.

5. Элект­ронно-дырочный переход, контактная разность потенциа­лов.

6. Прямое напряжение и прямой ток p-n перехода.

7. Обратное напряжение и обратный ток. Вольт-ам­перная характеристика идеального p-n перехода.

8. Характеристики реальных германиевого и кремниевого p-n переходов.

9. Особенности прямой и обратной ветвей В.А.Х.

10. Электрический пробой перехода.

11. Выпрямительные диоды. Параметры диодов: I_{пр.ср.max}, U_обр.max.

12. Биполярный транзистор. Схема с общей базой. Входные и выходные характеристи­ки.

13. Биполярный транзистор в схеме с общим эмиттером.

14. Характеристики реального p-n-перехода. Особенности прямой и обратной ветвей В.А.Х., отличие от идеального p-n-перехода.

15. Электропроводимость в собственных, n- и p-типах полупроводниковых материалах.

16. Влияние внешних факторов на электропроводимость полупроводников. 17. Контактные явления в полупроводниках (p-n-переход, переход полупроводник - металл).

18. Принцип работы полупроводникового диода и его ВАХ.

19. Методы определения типа электропроводимости полупроводников.

20. Простые полупроводники (германий, кремний): их получение, обработка, свойства.

21. Поляризация диэлектриков и диэлектрическая проницаемость.