12.1 : Биполярный транзистор.

Биполярные транзисторы (BJT) являются важными элементами электронных схем, играющими решающую роль в работе усилителей, памяти и микропроцессоров. Эти транзисторы могут быть спроектированы как NPN или PNP в зависимости от их структуры легирования. Они состоят из трех слоев: эмиттера, базы и коллектора. Конфигурация этих слоев и соответствующие уровни легирования — примесями N- или P-типа — определяют тип транзистора и его рабочие характеристики.

Структура биполярного транзистора включает два pn-перехода, образующих сэндвич-подобную конфигурацию, в которой эмиттер сильно легирован для введения носителей в базу, которая умеренно легирована и очень тонка. Такая конструкция обеспечивает эффективную транспортировку носителя по устройству. Коллектор, будучи слегка легированным и более широким, собирает эти носители. Эта многоуровневая конструкция и стратегия легирования имеют решающее значение для функциональности транзистора, позволяя ему эффективно усиливать или переключать электрические сигналы.

Термин «биполярный» относится к использованию как электронов, так и дырок в качестве носителей заряда при работе этих транзисторов в отличие от униполярных устройств, которые полагаются исключительно на один тип носителей заряда. Этот механизм с двумя несущими повышает гибкость BJT в широком спектре электронных приложений.

В цифровых схемах биполярные транзисторы часто используются в качестве переключателей для включения или выключения тока. Их способность усиливать сигналы в аналоговых цепях делает их бесценными усилителями. Направление тока в BJT, указанное стрелкой на символе схемы, дополнительно отличает его конфигурацию NPN или PNP, подчеркивая условие прямого смещения, необходимое для его работы. Биполярный транзистор продолжает оставаться жизненно важным компонентом современной электроники, его можно применять в широком диапазоне задач, от усиления сигнала до цифровой коммутации.