ТРИОД ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ, транзистор

— прибор для усиления, генерирования и других преобразований электрических сигналов. Т. п. — это монокристалл германия или кремния, разделенный на три зоны с поочередно меняющимися типами проводимости (электронной и «дырочной»). В соответствии с этим различают триоды n-типа и триоды Работа Т. п. этих типов тождественна при условии изменения знаков всех приложенных к этим Т. п. напряжений. Электродами Т. п. являются: эмиттер, т. е. источник носителей заряда (электронов в -триоде и «дырок» в база (иногда наз. основанием), являющаяся управляющим электродом, и коллектор, собирающий носители, инъектированные эмиттером.

Первым Т. п. был точечный, обладающий рядом особых свойств, важнейшим из которых было наличие области с отрицательным активным сопротивлением. Однако в производстве точечных триодов не удалось добиться требуемой повторяемости параметров от образца к образцу, и они не нашли широкого применения.

Плоскостные Т. п., в которых была достигнута высокая повторяемость параметров, стали осн. элементами, заменившими пампы в радиоэлектронной аппаратуре. Применение их в схемах ЭВМ второго поколения позволило существенно снизить потребляемую мощность, габариты и вес аппаратуры, повысить ее надежность. Плоскостной Т. п. в первом приближении представляет совокупность двух -переходов, включенных последовательно и навстречу друг другу. В зависимости от тока между базой и эмиттером триода меняется сопротивление между эмиттером и коллектором этого триода, достигая сотен ком в закрытом состоянии триода (при отсутствии входного тока) и единиц ом в открытом состоянии. Это определяет высокую эффективность Т. п. как переключательного элемента. Для реализации различных логич. ф-ций он включается как управляемое нелинейное сопротивление. Существуют три способа включения Т. п. в качестве четырехполюсника. Включение по схеме с общим (заземленным) эмиттером позволяет получить усилитель тока или усилитель напряжения с одновременным сдвигом фазы входного сигнала на 180°. Это включение наиболее часто используется в вычисл. технике для построения логического элемента, осуществляющего инверсию сигнала. Включение по схеме с общей базой позволяет получить усилитель напряжения с малым входным сопротивлением и без инверсии входного сигнала. Включение по схеме с общим коллектором позволяет получить усилитель тока с малым выходным сопротивлением и без инверсии входного сигнала (эмиттерный повторитель), выполняющий логич. ф-цию тождества. Это включение часто используют и в вычисл. технике для согласования различных устр-в и блоков, а также для увеличения коэфф. разветвления логич. схем.

Осн. параметры Т. п.: коэфф. усиления тока Р (для схемы с общим эмиттером) и неуправляемый обратный ток коллектора протекающий через коллекторный -переход при отсутствии входного базового тока.

1. Схемы полупроводниковых триодов: а - ; б — -типа.

2. Схема триода с МОП-структурой.

Наличие двух типов носителей (т. н. «основных» и «неосновных») в триоде обусловливает сильную зависимость параметров триода от т-ры, режима работы и частоты. Т. п. классифицируют по типам и группам в зависимости от

эксплуатационных параметров. В соответствии с макс. частотой генерации различают низкочастотные, среднечастотные и высокочастотные триоды. По допустимой рассеиваемой мощности различают Т. п. маломощные, средней мощности и мощные. По технологии изготовления Т. п. бывают сплавные, диффузионные, планарные и др. типов.

В 60-х годах 20 ст. получили распространение полевые и канальные триоды (рис. 2.). Управление в них осуществляется не входным током, как в плоскостном триоде, а входным напряжением, подаваемым через электрод, называемый затвором. Между двумя др. электродами (истоком и стоком) образуется канал, по которому проходят носители только одного типа — или . Затвор отделен от канала либо -переходом, смещенным всегда в обратном направлении, либо слоем диэлектрика. В последнем случае получается структура металл—диэлектрик—полупроводник (т. н.. МДП-структура), на базе которой оказалось возможным получить не только отдельный триод, а большой набор электрорадиокомпонент (см. Интегральная схема). Полевые триоды обладают высоким входным сопротивлением, их параметры в меньшей степени зависят от режима работы, частоты и др. факторов. Одновременное применение Т. п. различных типов позволяет получить схемы, не имеющие соответствующих аналогов в ламповой технике. Кремниевые триоды являются осн. элементами интегр. микросхем, применение которых лежит в основе построения вычисл. машин третьего и четвертого поколений (см. Микроэлектронная элементная база вычислительной техники).

Лит.: Полупроводниковые приборы и их применение, в. 1—27. М., 1956—73. Г. И. Корниенко.