Вход через социальные сети

  • 2страниц:
  • 1
  • 2
  • 01.02.2018, 20:00
    0 up down
    Сообщение

    Здравия Вам желаю.

    krodder в 01.02.2018, 17:36 написал(а): link
    База обладает очень малой толщиной, не помню как в точности-сопоставима с размерами электрона

    Толщину базы сопоставляют не с размером электрона (можно считать нулевым), а  с длиной свободного пробега.

    krodder в 01.02.2018, 17:36 написал(а): link
    Т.е. грубо говоря, электрон, влетая в базу, двигаясь благодаря действию электрического поля, весь в эту базу не помещается, несмотря на свой крошечный размер, и автоматически оказывается в коллекторе ? Или его как бы "втягивает" более сильное(по сравнению с полем, действующим в базе) электрическое поле коллектора, которое, благодаря своей направленности, "заставляет электроны лететь к плюсу" ?

    Могу ошибаться, Инжектированные электроны из базы в коллектор попадаю за счет диффузии (если толщина базы значительно превышает длину свободного пробега), а если толщина достаточно мала, то засчет поля. В последнем я могу ошибаться.

    krodder в 01.02.2018, 17:36 написал(а): link
    Далее, насколько я понимаю, коллектор обычно делают больше, чем эмиттер. Это связано с тем, чтобы он мог вмещать в себя как свои собственные электроны, которые он приобретает благодаря легированию, так и электроны, поступающие из эмиттера?

    Чтоб больше электронов захватить.

  • 02.02.2018, 12:02
    0 up down
    Сообщение

    krodder в 01.02.2018, 17:36 написал(а): link
    Хочу разобраться до конца, как же все-таки работают биполярные транзисторы.
    Почитайте хотя бы википедию: Биполярный транзистор.

    krodder в 01.02.2018, 17:36 написал(а): link
    И вот тут у меня возникает вопрос-они туда попадают благодаря тому, что толщина базы очень мала?
    Да

    krodder в 01.02.2018, 17:36 написал(а): link
    весь в эту базу не помещается
    Нет. Он "весь помещается".

    krodder в 01.02.2018, 17:36 написал(а): link
    Вот эти моменты не совсем ясны мне
    В первую очередь премещение происходит вследствии диффузии.

    krodder в 01.02.2018, 17:36 написал(а): link
    для работы биполярного транзистора всегда требуется два ОТДЕЛЬНЫХ источника питания?
    Нет. Источники питания вообще не причем. Важно напряжение. Создавайте его, как удобно. Хоть источниками питания, хоть ещё как.

    krodder в 01.02.2018, 17:36 написал(а): link
    с другой стороны-база и так сама по себе очень мала, сравнима с размерами элементарных частиц
    Нет. "Размеры элементарных частиц" тут не причем (и уж конечно база гораздо больше, т.к. она состоит из кристаллической решетки, а даже одна ячейка кристаллической решетки гораздо больше чем "размеры элементарных частиц").

    Размер базы соотносится с расстоянием диффузии носителей в базе. Если база будет большой, то почти все носители рекомбинируют, прежде чем дойдут до коллектора. Поэтому база должна быть много тоньше расстояния диффузии.

    krodder в 01.02.2018, 17:36 написал(а): link
    Т.е. если, скажем, сделать коллектор равный по размеру эмиттеру-какие последствия будут?
    Опять же читаем википедию: Устройство.
    1. С точки зрения типов проводимостей эмиттерный и коллекторный слои не различимы, но при изготовлении они существенно различаются степенью легирования для улучшения электрических параметров прибора
    2. Коллекторный слой легируется слабо, что повышает допустимое коллекторное напряжение.
    3. Эмиттерный слой — сильно легированный: величина пробойного обратного напряжения эмиттерного перехода не критична, так как обычно в электронных схемах транзисторы работают с прямосмещённым эмиттерным переходом. Кроме того, сильное легирование эмиттерного слоя обеспечивает лучшую инжекцию неосновных носителей в базовый слой, что увеличивает коэффициент передачи по току в схемах с общей базой.
    4. Общая площадь перехода база-эмиттер выполняется значительно меньше площади перехода коллектор-база, что увеличивает вероятность захвата неосновных носителей из базового слоя и улучшает коэффициент передачи.
    5. Так как в рабочем режиме переход коллектор-база обычно включён с обратным смещением, в нём выделяется основная доля тепла, рассеиваемого прибором, и повышение его площади способствует лучшему охлаждению кристалла.

    krodder в 01.02.2018, 17:36 написал(а): link
    Объясню, какая причина-дело в том, что если электрон, скажем так, движется сам, то движение дырок возможно лишь потому, что им "вакантное место" освобождает электрон
    Нет.

    Когда говорят о носителях заряда в полупроводнике, то и электрон и дырка - это квазичастицы. То есть электрон тут - это не элементарная частица "электрон", а коллективное движение всех электронов. Та же как и дырка - это коллективное движение всех электронов.

    Это довольно сложная тема. Чтобы понять, нужно разбиратся в квантовой механике. Если рассмотреть коллективное движение электронов в твердом теле с точки зрения квантовой механики, то математически можно выделать квазичастицы. ("Зонная теория".)

    krodder в 01.02.2018, 17:36 написал(а): link
    Поэтому, если не ошибаюсь, транзисторы типа p-n-p обладают меньшим быстродействием, по сравнению с n-p-n.
    npn быстрее чем pnp, потому что подвижность электронов в кремнии выше чем подвижность дырок.

    Кремний, Электрофизические свойства:

    Подвижность электронов: 1200—1450 см²/(В·c).

    Подвижность дырок: 500 см²/(В·c).

     

    Могло бы быть и наоборот.

  • 03.02.2018, 03:30
    0 up down
    Сообщение

    Я читал Р.Свореня, Борисова, Мак-Комба, Хоровица-Хилла. Ни в одной из этих книг толком не объясняется про диффузию, в лучшем случае просто говорится что она есть. И все. Не говоря уже о том, как получается что база всегда "забирает", скажем, N-электронов, а коллектор N*k, где k-постоянное число. Я думал, тут все дело в электрических полях эмиттер-база и коллектор-база, и их соотношении. Понятно, что эмиттер сильно легирован, база мала, если мы раскроем шире переход, то в базу будет попадать больше электронов и еще больше в коллектор. Но нам ведь недостаточно сказать, что в базу "уходит" меньше, а в коллектор-много больше, неплохо бы понять, как именно достигается такая точная пропорция. И раз электрические поля-тут не главное, то про диффузию я не понимаю. Только то, что она есть знаю.

     

    А что вызывает эту диффузию, какая конкретно сила/силы заставляет заряды течь из эмиттера в коллектор? Раз мы не о электрическом поле говорим. Или это надо принять как факт-мол "система стремится к равновесию", если в одном месте каких-то зарядов больше, а других меньше, то они стремятся максимально перемешаться. Ну я так понял, по крайней мере. А с чего бы вдруг так? Ладно, когда например мы в емкости две жидкости смешиваем. Не уверен что правильно понимаю, поправьте меня, если скажу некорректно, но тут хотя бы одна в другую проникает под действием силы тяжести. А в случае, когда у нас спокойно себе на столе лежит транзистор, никто эти электроны никуда не "выдавливает", извините за такую аналогию, про электрическое поле мы договорились забыть. И с чего же тогда электрону "захочется" двинуться в другую область ? Я пока могу подумать о температуре, т.е. тепловое воздействие, скажем той самой комнатной температуры может сообщить ему энергию. Но вроде это немного другое. А вот чем диффузия вызывается, какие силы на частицы действуют, заставляя их двигаться? Ну и насколько направленное это движение, как можем мы им управлять-тоже в идеале бы пояснить, но хотя бы по первому вопросу, причине движения.

    Сообщение было отредактировано krodder в 03.02.2018, 03:27.

     

    Сообщение было отредактировано krodder в 03.02.2018, 03:30.


  • 03.02.2018, 12:47
    0 up down
    Сообщение

    krodder в 03.02.2018, 03:30 написал(а): link
    А вот чем диффузия вызывается, какие силы на частицы действуют, заставляя их двигаться?
    Тепловым движением.

    Оно имеет место всегда (если температура не упала до абсолютного нуля).

    Если имеется разность концентраций, то диффузионный поток из области с высокой концентрацией в область с низкой будет больше, чем обратно. (Просто потому что их там больше.)

  • 03.02.2018, 13:00
    0 up down
    Сообщение

    При моделировании полупроводниковых приборов составляют уравнения для концентрации дырок (p) и концентрации электронов (n). Обычно рассматривают отклонение от равновесной величины и обозначют \Delta p и \Delta n.

    Токи для дырок и для электронов имеют две компоненты - дрейфовую и диффузионную (например здесь что-то написано).

    Ещё нужно учесть процесс рекомбинации неравновесных носителей.

  • 03.02.2018, 15:20
    0 up down
    Сообщение

    Хорошо, а если у нас есть разность концентраций, но мы не учитываем тепловое движение, то диффузии не будет? Просто исходя из того что помню про диффузию я, говорится именно о том, что два вещества стремятся перемешаться максимально, если есть разность концентраций, такой смысл. Но не понимаю я этого "стремятся" под действием чего, почему? Ну вот пускай лежит наш транзистор в комнате, на столе, комнатная температура сообщает ряду электронов достаточно энергии, чтобы они пришли в движение. Но почему же они не идут при этом "кто в лес, кто по дрова", во все стороны, а стремятся именно в те области, где меньше других частиц? Вот это мне непонятно. На них же не действует сила тяжести, что их влечет в определенном направлении тогда, почему это распределение не происходит хаотично во все стороны?

  • 03.02.2018, 17:53
    0 up down
    Сообщение

    Здравия Вам желаю.

    krodder в 03.02.2018, 15:20 написал(а): link
    Но почему же они не идут при этом "кто в лес, кто по дрова", во все стороны, а стремятся именно в те области, где меньше других частиц?

    Каждая частица движется хаотично, но все вместе дают средний эффект направленного движения. Прочтите литературу по молекулярной физике, теории вероятностей, математической статистике. Например, в некоторой стране средняя продолжительность жизни людей 55 лет, но это не значит, что все умирают точно в этом ворасте. Ктото умрет в 90 лет без лишних мучений, а другого в 30 лет переедет поезд, или умрет в 50 от рака предстательной железы. Но всреднем все уирают в 55.

    Сообщение было отредактировано balans в 03.02.2018, 17:53.


  • 03.02.2018, 20:54
    0 up down
    Сообщение

    Извините, но вроде это не самая удачная аналогия в данном случае. В том плане что "хаотично"=во все стороны, а тогда ни о каком направленном движении речь идти не может. Разве что случайным образом окажется, что одна группа частиц пойдет в одном направлении, другая-в другом, третья-в третьем...Но мы себе не можем позволить такую роскошь, нам надо чтобы получалось точное соотношение между малым управляющим током базы и большим током коллектора. И при любом изменении тока базы этот коллекторный ток менялся в четкой пропорции и никак иначе.

    Может, я как-то неправильно понял, что вы хотели сказать.

    Но нам нужна четкая направленность диффузии частиц. Как вижу я: представим для простоты что p-область у нас это один газ, а n-область другой. Мы приоткрываем заслонку, и из-за разницы в давлении газы автоматически стремятся его выровнять. Только в данном случае в роли "действующих лиц" выступают дырки и электроны. Поэтому диффузия будет четко направленной, из-за разницы в давлении. И тогда, чтобы мы могли задать конкретное соотношение тока базы к току коллектора нам надо знать, сколько электронов у нас должно быть в эмиттере, и сколько дырок в базе. Ну и размеры областей, раз мы ведем речь о давлении, то понятно, что некая область не может вместить в себя бесконечное число частиц. Как-то так.

    Понимаю, это не научно и возможно даже и аналогия неверна. Если кто объяснит понятнее, что вызывает направленную, регулируемую диффузию-буду рад. Для меня этот процесс в принципе не очень понятен. Вот скажем, взяли мы две жидкости, налили одна в другую, почему они стремятся максимально перемешаться? Регулируется разница в давлении или что? 

  • 03.02.2018, 20:54
    0 up down
    Сообщение

    Извините, но вроде это не самая удачная аналогия в данном случае. В том плане что "хаотично"=во все стороны, а тогда ни о каком направленном движении речь идти не может. Разве что случайным образом окажется, что одна группа частиц пойдет в одном направлении, другая-в другом, третья-в третьем...Но мы себе не можем позволить такую роскошь, нам надо чтобы получалось точное соотношение между малым управляющим током базы и большим током коллектора. И при любом изменении тока базы этот коллекторный ток менялся в четкой пропорции и никак иначе.

    Может, я как-то неправильно понял, что вы хотели сказать.

    Но нам нужна четкая направленность диффузии частиц. Как вижу я: представим для простоты что p-область у нас это один газ, а n-область другой. Мы приоткрываем заслонку, и из-за разницы в давлении газы автоматически стремятся его выровнять. Только в данном случае в роли "действующих лиц" выступают дырки и электроны. Поэтому диффузия будет четко направленной, из-за разницы в давлении. И тогда, чтобы мы могли задать конкретное соотношение тока базы к току коллектора нам надо знать, сколько электронов у нас должно быть в эмиттере, и сколько дырок в базе. Ну и размеры областей, раз мы ведем речь о давлении, то понятно, что некая область не может вместить в себя бесконечное число частиц. Как-то так.

    Понимаю, это не научно и возможно даже и аналогия неверна. Если кто объяснит понятнее, что вызывает направленную, регулируемую диффузию-буду рад. Для меня этот процесс в принципе не очень понятен. Вот скажем, взяли мы две жидкости, налили одна в другую, почему они стремятся максимально перемешаться? Регулируется разница в давлении или что? 

  • 04.02.2018, 08:52
    0 up down
    Сообщение
  • 2страниц:
  • 1
  • 2