Elektronikos itaisai

Pagal suformuluotą užduotį turi būti tenkinamos sąlygos N(0,t)=N0 ir N(Xpn,t)=Npr. Pasinaudoję šiomis sąlygomis ir (1.3.3), gauname:

Po to remdamiesi (1.4.1) formule, galime rasti legiravimo dozę:

Šiame difuzijos etape laikome, kad priemaišų įterpimas vyksta iš neišsenkančio šaltinio. Todėl, priemaišų pasiskirstymą galime apskaičiuoti pagal formulę:

Iš gautų priemaišų srauto tankio J ir priemaišų legiravimo dozės Q priklausomybių matyti, kad laikui bėgant priemaišų srauto tankis mažėja, todėl, kad priemaišos į plokštelę skverbiasi per joje esančias vakansijas arba tarpmazgius. Legiravimo dozė laikui bėgant didėja, nes vis daugiau priemaišų prasiskverbia į puslaidininkio plokštelę. Didėjant legiravimo dozei, mažėja laisvų vakansijų ir tarpmazgių, todėl mažėja ir atomų, prasiskverbiančių į plokštelę per tam tikrą laiko tarpą, skaičius.

Apskaičiuoti ir nubraižyti priemaišų pasiskirstymą po priemaišų perskirstymo etapo. Legiravimo dozė (cm3/s): 4x1013; difuzijos koeficientas (cm2/s): 0,9x10-13 ; proceso trukmė (min.): 15, 43 ir 95.

Priemaišų perskirstymo metu laikome, kad difuzija vyksta iš riboto šaltinio – priemaišų įterpimo stadijoje legiruoto paviršinio sluoksnio. Taigi naujos priemaišos neįterpiamos, o perskirstomos jau esančios. Tokį priemaišų pasiskirstymą galime apskaičiuoti pagal formulę:

1947 metais JAV Bell laboratorijose Bardynas (J. Bardeen) ir Bratenas (W. H. Brattain), tirdami taškinį diodą, netoli nuo adatos kontakto su germanio lustu prijungė zondą – kitą adatą – ir pastebėjo, kad srovė zondo grandinėje priklauso nuo srovės, tekančios per diodą. Šis reiškinys buvo panaudotas taškiniuose tranzistoriuose. Tobulesnio – plokštinio – tranzistoriaus teoriją 1949 metais paskelbė Šoklis (W. Schockley). Dž. Bardynui, V. Bratenui ir V. Šokliui už dvipolio tranzistoriaus išradimą 1956 metais buvo paskirta Nobelio premija.

Jeigu tranzistoriaus sandūrų įtampos atitinka stiprinimo veiką (, ) ir , tai formulės:

2.1 formulėje įvestas kolektoriaus srovės modulio žymuo, kadangi, pagal galiojančius susitarimus teigiama kolektoriaus srovės kryptis yra priešinga.

Atsižvelgdami į šį sąryšį, (2.2) formulę galime taip perrašyti:

Pagal (2.5) tranzistoriaus įėjimo charakteristika yra emiterio sandūros voltamperinės charakteristikos tiesioginė šaka. Jos grafikas atvaizduotas 2.1 paveiksle. Teorinė įėjimo charakteristika nepriklauso nuo išėjimo įtampos.

2.2 paveiksle atvaizduota tranzistoriaus išėjimo charakteristikų šeima. Kreivių parametras – emiterio srovė . Kai , išėjimo charakteristika sutampa su kolektoriaus sandūros voltamperinės charakteristikos atgaline šaka. Pradėjus tekėti emiterio srovei, kolektoriaus srovė sustiprėja: pagal (2.1) ir (2.6) kolektoriaus srovės pokytis

Kai kolektoriaus srovė beveik lygi emiterio srovei. Ji nepriklauso nuo kolektoriaus įtampos. Taip yra todėl, kad kolektoriaus sandūroje veikia elektrinis laukas, kuris visas įveikusias bazę skyles permeta į kolektoriaus sritį. Pasikeitus kolektoriaus įtampos poliškumui, kolektoriaus sandūra atsiveria ir per ją teka difuzinė srovė. Tada, augant įtampai , formulės antrasis narys sparčiai didėja, o kolektoriaus srovė sparčiai silpnėja ir net keičia ženklą.

Tranzistoriaus parametrai yra pilnutinės varžos (impedansai). Žemųjų dažnių srityje jų reaktyviosios dedamosios yra nedidelės. Tada (2.7) ir (2.8) lygtys yra paprastesnės: