Рис. 15.20
Разность потенциалов на переходном слое между
и
-областями называют потенциальным барьером. Потенциальные барьеры зависят от ЭДС и полярности каждого источника ЭДС, включенного в схему. Так, включение источника ЭДС
в схему (рис. 15.20, а) приводит к уменьшению потенциального барьера между эмиттером и базой по сравнению с разностью потенциалов на этом слое, когда источник ЭДС
не включен. В свою очередь, включение источника ЭДС
приводит к увеличению потенциального барьера между базой и коллектором по сравнению с разностью потенциалов на этом слое, когда
не включена.
Объясняется это тем, что результирующая напряженность поля на переходном слое коллектор — база при наличии ЭДС
равна сумме напряженностей от объемных зарядов и от ЭДС
тогда как на переходном слое эмиттер — база результирующая напряженность поля при наличии ЭДС
равна разности напряженностей от объемных зарядов и от ЭДС
Кривая 1 на рис. 15.19, г — зависимость изменения потенциала вдоль триода при отсутствии ЭДС
а кривая 2 — при наличии ЭДС
При сниженном потенциальном барьере между эмиттером и базой энергетический уровень части носителей зарядов оказывается достаточным для того, чтобы от эмиттера к базе, соединенной с отрицательным полюсом источника ЭДС
двигались дырки (носители положительных зарядов).
Небольшое количество отрицательных зарядов движется при этом от базы к эмиттеру, ноток, создаваемый ими, относительно мал, так как концентрация атомов примесей в области базы значительно меньше концентрации атомов примесей в эмиттере.
Хотя в
-области при этом и происходит частичная рекомбинация положительных и отрицательных зарядов, однако благодаря малой толщине
-слоя большая часть дырок успевает продрейфовать к переходному слою между базой и коллектором. В переходном слое между базой и коллектором носители положительных зарядов оказываются под воздействием сильного электрического поля, образованного источником ЭДС
(обычно
). Под действием этого поля дырки втягиваются в область коллектора и движутся к электроду коллектора. Таким образом, большая часть дырок, вышедших из эмиттера и прошедших в
-область, устремляется к коллектору (потенциал коллектора отрицателен по отношению к потенциалу базы и потенциалу эмиттера).
В результате к электроду базы подходит лишь незначительное количество дырок, вышедших из области эмиттера и прошедших в область базы.
При принятых на рис. 15.20, а положительных направлениях для токов ток эмиттера
равен сумме тока коллектора
и тока базы
Отношение тока коллектора к току эмиттера
и зависит от режима работы.
В транзисторе коллекторным током и падением напряжения между электродами коллекторной цепи можно управлять путем изменения ЭДС
Следует иметь в виду, что при изменении полярности ЭДС
в схеме (рис. 15.20, а) транзистор теряет свойство управляемости и на участке между базой и коллектором работает как обычный неуправляемый диод. Этот режим является ненормальным режимом работы транзистора.