Серед напівпровідникових приладів існують дві великі групи, до складу яких входять польові і біполярні транзистори. Вони широко використовуються в електроніці та радіотехніці в якості генераторів, підсилювачів і перетворювачів електричних сигналів. Щоб зрозуміти, в чому основна відмінність цих пристроїв, необхідно розглянути їх більш детально.
біполярні транзистори
Біполярні транзистори відносяться до групи напівпровідникових приладів. Вони мають три висновки і два р-n-переходу. Принцип роботи цих пристроїв дозволяє використовувати і позитивні і негативні заряди, тобто, дірки і електрони. Управління струмом, що протікає через них, здійснюється спеціально виділеним керуючим струмом. Завдяки своїм якостям, цей активний прилад набув широкого поширення.
Основою біполярних транзисторів є тришарові напівпровідники, типу «р-n-р» і «n-р-n», а також р-n-переходи, в кількості двох. Кожен напівпровідниковий шар з'єднується з зовнішнім виводом через невипрямляющімі метало-напівпровідниковий контакт.
За базу використовується середній шар, підключений до відповідного висновку. Два крайніх шару також з'єднуються з висновками і називаються емітером і колектором. На схемах емітер позначається стрілкою, яка вказує напрям струму, що проходить через транзистор.
У різних приладах, носії електрики дірки і електрони виконують власні індивідуальні функції. Тип n-р-n транзисторів набув найбільшого поширення, порівняно з р-n-р-типом, завдяки кращим характеристикам і параметрам. Це пов'язано з тим, що в n-р-n пристроях основна роль відводиться електронам, що забезпечує всі електричні процеси. Їх рухливість в 2-3 рази вище, ніж у дірок, таким чином, вони виявляють більшу активність. Крім того, властивості будь-якого приладу поліпшуються за рахунок того, що площа переходу колектора істотно перевищує площу переходу емітера.
До складу кожного біполярного транзистора входять два р-n-переходу. Тому, працездатність таких приладів перевіряється шляхом контролю опору цих переходів під час підключення до них прямого і зворотного напруги.
Нормальна робота n-р-n-приладу забезпечується шляхом подачі на колектор позитивного напруги. За рахунок цього, здійснюється відкриття базового переходу. При появі базового струму, виникає колекторний струм. Якщо в базі виникає негативна напруга, то в цьому випадку відбувається закриття транзистора.
Оптимальна робота р-n-р-пристроїв залежить від наявності на колекторі негативного напруги. З його допомогою, базовий перехід стає відкритим. Закриття транзистора проводиться за наявності позитивного напруги. Шляхом плавних змін значень струму і напруги, можна отримати всі необхідні вихідні колекторні характеристики. У схемах підсилювачів можуть бути присутніми режими загальної бази або загального емітера.
Властивості польових транзисторів
До польових транзисторів відносяться пристрої, в яких управління всіма процесами здійснюється чинним електричним полем, спрямованим перпендикулярно току. Вони ще звуться уніполярних транзисторів. У своїй конструкції ці прилади мають три контакти, звані витоком, стоком і затвором. Крім цього, існує провідний шар, званий каналом, по якому відбувається протягом струму.
Пристрої даного типу можуть бути «р» або «n» канальними. Розташування і конфігурація каналів буває вертикальне чи горизонтальне, об'ємне або приповерхневе.
Серед приповерхневих каналів також відбувається поділ. Вони існують як інверсійних шарів або можуть бути збагаченими і збідненими носіями. Всі види каналів формуються під впливом зовнішнього електричного поля. У збіднених каналах присутні ділянки з однорідними напівпровідниками, які відділяються від поверхні за допомогою збідненого шару. Прилади, що мають приповерхневих канали, структурно складаються з металу-діелектрика-напівпровідника. Вони отримали найменування МДП-транзисторів.