Теория биполярного транзистора с учетом строения твердого тела и наличия отрицательных ионов. Часть 2. Формирование электрического тока смещения и вольт-амперной характеристики в биполярном транзисторе
Another Title
Theory of the Bipolar Transistor, Taking into Account the Structure of a Solid and the Presence of Negative Ions. Part 2. Structure of a Semiconductor Solid Doped with Arsenic and Indium
Bibliographic entry
Гречихин Л. И. Теория биполярного транзистора с учетом строения твердого тела и наличия отрицательных ионов. Часть 2. Формирование электрического тока смещения и вольт-амперной характеристики в биполярном транзисторе = Theory of the Bipolar Transistor, Taking into Account the Structure of a Solid and the Presence of Negative Ions. Part 2. Structure of a Semiconductor Solid Doped with Arsenic and Indium / Л. И. Гречихин // Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. Энергетика. – 2026. – № 1. – С. 34-49.
Abstract
Ионизация отрицательных ионов в столбообразных пустотах определяется температурой, а также внешней приложенной напряженностью электрического поля. Вследствие ионизации отрицательных ионов в зоне проводимости полупроводниковой основы образуются свободные электроны без их движения с образованием тока проводимости. Такие свободные электроны в совокупности создают внутреннее электрическое поле, которое изменяется из-за процессов ионизации и рекомбинации. Изменяющееся электрическое поле совершает колебания в инфракрасной области спектра, что является причиной возникновения электрического тока смещения. Величина тока смещения обусловлена приложенным напряжением между эмиттером и коллектором, но достаточно сложным образом. Оптимальное приложенное напряжение составляет ~6 В. При этом напряжении рассчитанный электрический ток в эмиттере достигает миллиампер, а в базе – микроампер, что соответствует экспериментальным данным. Непрерывное колебание электрического поля вследствие ионизации и рекомбинации отрицательных ионов в столбообразной пустоте приводит к разогреву транзистора инфракрасным излучением. Оптимальные условия работы транзистора реализуются, когда на базу подается дополнительное напряжение 2,5–3,0 В. Для уменьшения температуры разогрева транзистора создают массивный коллектор, который заземляется.
Abstract in another language
The ionization of negative ions in columnar voids is determined by temperature, as well as by the externally applied electric field strength. Due to the ionization of negative ions in the conduction band of the semiconductor base, free electrons are formed without their movement, forming a conduction current. These free electrons together create an internal electric field, which changes due to the processes of ionization and recombination. The changing electric field oscillates in the infrared region of the spectrum, which causes the displacement current to arise. The magnitude of the bias current is determined by the applied voltage between the emitter and collector, but in a rather complex way. The optimal applied voltage is ~6 V. At this voltage, the calcula-ted electric current in the emitter reaches milliamperes, and in the base – microamperes, which corresponds to experimental data. Continuous oscillation of the electric field due to ionization and recombination of negative ions in the columnar void leads to heating of the transistor by infrared radiation. Optimal operating conditions for the transistor are achieved when an additional voltage of 2.5–3.0 V is applied to the base. To reduce the heating temperature of the transistor, a massive collector is created, which is grounded.
View/
Collections
- № 1[6]