Polprevodniški upori. Cheat sheet: Polprevodniške diode in tranzistorji, njihova področja uporabe Moskovska rudarska državna univerza

Pripravljeno

Učenec 10. "A" razreda

Šola št. 610

Ivčin Aleksej

Povzetek na temo:

“Polprevodniške diode in tranzistorji, njihova področja uporabe”

1. Polprevodniki: teorija in lastnosti

2. Osnovne polprevodniške naprave (Zgradba in uporaba)

3. Vrste polprevodniških naprav

4. Proizvodnja

5. Področje uporabe

1. Polprevodniki: teorija in lastnosti

Najprej se morate seznaniti s prevodnim mehanizmom v polprevodnikih. Da bi to naredili, morate razumeti naravo vezi, ki držijo atome polprevodniškega kristala drug blizu drugega. Na primer, razmislite o kristalu silicija.

Silicij je štirivalentni element. To pomeni, da v zunanji

lupina atoma ima štiri elektrone, relativno šibko vezane

z jedrom. Število najbližjih sosedov vsakega atoma silicija je prav tako enako

štiri. Interakcija para sosednjih atomov poteka z uporabo

paionoelektronska vez, imenovana kovalentna vez. V izobraževanju

ta vez iz vsakega atoma vključuje en valenčni elektron, ko-

ki se odcepijo od atomov (kolektivizira jih kristal) in kdaj

pri svojem gibanju večino časa preživijo v prostoru med

sosednji atomi. Njihov negativni naboj drži pozitivne silicijeve ione blizu drug drugega. Vsak atom s svojimi sosedi tvori štiri vezi,

in vsak valenčni elektron se lahko giblje vzdolž enega od njih. Ko doseže sosednji atom, lahko preide na naslednjega in nato naprej po celotnem kristalu.

Valenčni elektroni pripadajo celotnemu kristalu. Parne elektronske vezi silicija so precej močne in se pri nizkih temperaturah ne zlomijo. Zato silicij pri nizkih temperaturah ne prevaja električnega toka. Valenčni elektroni, ki sodelujejo pri vezavi atomov, so trdno pritrjeni na kristalno mrežo in zunanje električno polje nima opaznega vpliva na njihovo gibanje.

Elektronska prevodnost.

Ko se silicij segreje, se kinetična energija delcev poveča in

posamezne povezave so prekinjene. Nekateri elektroni zapustijo svoje orbite in postanejo prosti, kot elektroni v kovini. V električnem polju se premikajo med vozlišči mreže in tvorijo električni tok.

Prevodnost polprevodnikov zaradi prisotnosti prostih kovin

elektroni elektroni se imenuje elektronska prevodnost. Z naraščanjem temperature se povečuje število pretrganih vezi in s tem prostih elektronov. Pri segrevanju od 300 do 700 K se število prostih nosilcev naboja poveča z 10,17 na 10,24 1/m.3. To vodi do zmanjšanja odpornosti.

Prevodnost lukenj.

Ko se vez prekine, nastane prazno mesto z manjkajočim elektronom.

Imenuje se luknja. Luknja ima presežek pozitivnega naboja v primerjavi z drugimi, normalnimi vezmi. Položaj luknje v kristalu ni konstanten. Naslednji proces poteka neprekinjeno. ena

od elektronov, ki zagotavljajo povezavo atomov, preskoči na mesto izmenjave

tvori luknje in tu obnovi parno elektronsko vez.

in kjer je ta elektron skočil, nastane nova luknja. torej

Tako se lahko luknja premika po kristalu.

Če je jakost električnega polja v vzorcu enaka nič, se gibanje lukenj, enako gibanju pozitivnih nabojev, zgodi naključno in zato ne ustvarja električnega toka. V prisotnosti električnega polja pride do urejenega gibanja lukenj in tako se električni tok, povezan z gibanjem lukenj, doda električnemu toku prostih elektronov. Smer gibanja lukenj je nasprotna smeri gibanja elektronov.

Torej, v polprevodnikih obstajata dve vrsti nosilcev naboja: elektroni in luknje. Zato imajo polprevodniki ne samo elektronsko, ampak tudi luknjasto prevodnost. Prevodnost pri teh pogojih imenujemo lastna prevodnost polprevodnikov. Lastna prevodnost polprevodnikov je običajno nizka, saj je število prostih elektronov majhno, na primer v germaniju pri sobni temperaturi ne = 3 na 10 v 23 cm v –3. Hkrati je število atomov germanija v 1 kubičnem cm približno 10 v 23. Tako je število prostih elektronov približno ena desetmilijardinka celotnega števila atomov.

Bistvena lastnost polprevodnikov je, da so

v prisotnosti nečistoč, skupaj z lastno prevodnostjo,

dodatna - prevodnost nečistoč. Spreminjanje koncentracije

nečistoč, lahko bistveno spremenite število nosilcev naboja

ali drug znak. Zahvaljujoč temu je mogoče ustvariti polprevodnike z

prevladujoča koncentracija je negativna ali pozitivna

močno nabiti nosilci. Ta lastnost polprevodnikov je bila odkrita

ponuja veliko možnosti za praktično uporabo.

Donatorske nečistoče.

Izkazalo se je, da se v prisotnosti nečistoč, na primer atomov arzena, tudi pri zelo nizkih koncentracijah poveča število prostih elektronov v

velikokrat. To se zgodi zaradi naslednjega razloga. Atomi arzena imajo pet valenčnih elektronov, od katerih so štirje vključeni v ustvarjanje kovalentne vezi med tem atomom in okoliškimi atomi, na primer z atomi silicija. Zdi se, da je peti valenčni elektron šibko vezan na atom. Z lahkoto zapusti atom arzena in postane prost. Koncentracija prostih elektronov se močno poveča in postane tisočkrat večja od koncentracije prostih elektronov v čistem polprevodniku. Nečistoče, ki zlahka oddajajo elektrone, imenujemo donorske nečistoče, takšni polprevodniki pa so polprevodniki n-tipa. V polprevodniku tipa n so elektroni glavni nosilci naboja, luknje pa manjšinski nosilci naboja.

Akceptorske nečistoče.

Če se kot nečistoča uporabi indij, katerega atomi so trivalentni, se spremeni narava prevodnosti polprevodnika. Za tvorbo normalnih parnih elektronskih vezi s svojimi sosedi atom indija ne

dobi elektron. Posledično nastane luknja. Število lukenj v kristalu

talle je enako številu atomov nečistoč. Ta vrsta nečistoč je

imenujemo akceptor (prejemnik). V prisotnosti električnega polja

luknje se mešajo po polju in pride do luknjastega prevoda. z-

polprevodniki s prevlado luknjastega prevoda nad elektronskim

Imenujejo se polprevodniki tipa p (iz besede positiv - pozitiven).

2. Osnovne polprevodniške naprave (Zgradba in uporaba)

Obstajata dve osnovni polprevodniški napravi: dioda in tranzistor.

Tokovno-napetostna karakteristika za povezavo naprej in nazaj je prikazana na sliki 2.

Nadomestile so sijalke in so zelo razširjene v tehniki, predvsem za usmernike, diode so našle uporabo tudi v različnih napravah.

Tranzistor.

Levi pn spoj je neposreden in ločuje bazo od območja p-tipa, imenovanega emiter. Če ne bi bilo desnega p–n spoja, bi bil v vezju emiter-baza tok, odvisen od napetosti virov (baterija B1 in vir izmenične napetosti

upornost) in upornost vezja, vključno z nizkim neposrednim uporom

Enosmerna prevodnost kontaktov med dvema polprevodnikoma (ali kovina na polprevodnik) se uporablja za usmerjanje in pretvorbo izmeničnih tokov. Če obstaja en prehod elektron-luknja, potem je njegovo delovanje podobno delovanju dveh

elektrodna svetilka - dioda Zato se imenuje polprevodniška naprava, ki vsebuje en p-n spoj polprevodniška (kristalna) dioda. Polprevodnik diode po zasnovi se delijo na točka in planaren. Če kratkotrajni tokovni impulz spustimo skozi diodo v smeri naprej, nastane plast s p-prevodnostjo. Na meji te plasti nastane pn spoj z visokim rektifikacijskim koeficientom. Zaradi nizke kapacitivnosti kontaktne plasti se točkovne diode uporabljajo kot detektorji (usmerniki) visokofrekvenčnih nihanj do centimetrskega območja valovnih dolžin.

p-n spoji nimajo le odličnih usmerniških lastnosti, ampak se lahko uporabljajo tudi za ojačanje, in če se v vezje vnese povratna informacija, potem za generiranje električnih nihanj. Naprave, namenjene za te namene, so

dobil ime polprevodniške triode oz tranzistorji. Za izdelavo tranzistorjev se uporabljata germanij in silicij, saj ju odlikuje velika mehanska trdnost, kemična odpornost in večja

polprevodniki, mobilnost tokovnih nosilcev. Polprevodniške triode delimo na točka in planaren. Prvi znatno povečajo napetost, vendar so njihove izhodne moči majhne zaradi nevarnosti pregrevanja (npr. zgornja meja delovnega

Temperatura točkovne germanijeve triode je v območju 50 - 80 °C. Planarne triode so močnejše. Morda so kot p-p-p in tip p-p-p odvisno od menjavanja področij z različno prevodnostjo. Tranzistor obsega baze (srednji del tranzistorja), oddajnik in zbiralec (območja ob dnu na obeh straneh z različno vrsto prevodnosti)

mostovi). Med oddajnikom in bazo se uporablja konstantna prednapetost, med bazo in kolektorjem pa konstantna prednapetost. Napajalnik z ojačeno izmenično napetostjo -

na vhodno impedanco , in ojačani se odstrani iz izhodnega upora. Pretok toka v vezju oddajnika

povzroča predvsem gibanje lukenj (so glavni nosilci toka) in ga spremlja njihova injekcija - injekcijo - na osnovno območje. Luknje, ki prodrejo v podlago, se razpršijo proti kolektorju in z majhno debelino

Ne na dnu, pomemben del vbrizganih lukenj doseže zbiralnik. Tu luknje zajame polje, ki deluje znotraj spoja (pritegne negativno nabit kolektor), zaradi česar se kolektorski tok spremeni. Zato vse

Določena sprememba toka v vezju emiterja povzroči spremembo toka v vezju kolektorja. Tranzistor, kot vakuumska cev,

poveča tako napetost kot moč.

25.(Lorentzova sila. Delo Lorentzove sile. Hallov učinek)

Sila, ki deluje na električni naboj Q, ki se gibljejo v magnetnem polju s hitrostjo V , klical Lorentzova sila in je izražen s formulo, kjer je IN- indukcija magnetnega polja, v katerem se giblje naboj.

Modul Lorentzove sile , kjer je α kot med v in IN. Lorentzova sila je vedno pravokotna na hitrost gibanja nabitega delca, zato le spremeni smer te hitrosti, ne da bi spremenila njen modul. torej Lorentzova sila

ne dela nobenega dela. Z drugimi besedami, konstantno magnetno polje ne opravlja dela na nabitem delcu, ki se giblje v njem, in kinetična energija tega delca se pri gibanju v magnetnem polju ne spremeni. Če na premikajočem se električnem

naboj poleg magnetnega polja z indukcijo IN obstaja tudi električno polje z jakostjo E, potem rezultantna sila F, na naboj je enaka vektorski vsoti sil - sila, ki deluje iz električnega polja in Lorentzova sila: Smer Lorentzove sile in smer odklona nabitega delca v magnetnem polju, ki ga povzroča, sta odvisni od predznaka naboja Q delci.

Hallov učinek (1879) je pojav v kovini (ali polprevodniku) z gostoto toka j, postavljeno v magnetno polje IN, električno polje v smeri, ki je pravokotna na IN Zaj. Postavimo kovinsko ploščo z gostoto toka j na magnetno

polje IN, pravokotno na j.Za dano smer j hitrost tokovnih nosilcev v kovini - elektronov - je usmerjena od desne proti levi. Na elektrone deluje Lorentzova sila, ki je v tem primeru usmerjena navzgor. Tako bo na zgornjem robu plošče povečana koncentracija elektronov (naelektrena bo negativno), na spodnjem robu pa bo primanjkovalo elektronov (nabita bo pozitivno). Posledično bo med robovi plošče nastalo dodatno prečno električno polje ev, usmerjen od spodaj navzgor. Pri napetosti Ev To prečno polje doseže takšno vrednost, da bo njegovo delovanje na naboje uravnotežilo Lorentzovo silo, nato pa bo vzpostavljena stacionarna porazdelitev nabojev v prečni smeri.

Kam pa potem A- širina plošče; ∆f - prečna (Hallova) potencialna razlika.

Glede na to, da je trenutna moč I = jS =nevS (S- površina prečnega prereza debeline plošče d, n- koncentracija elektronov, v - povprečna hitrost urejenega gibanja elektronov, j-tokovna gostota = env), dobimo t.j. Hallova prečna potencialna razlika je sorazmerna z magnetno indukcijo IN, jakost toka / in je obratno sorazmerna z debelino plošče d.

- dvoranska konstanta, odvisno od snovi. Avtor: izmerjeno vrednost Hallove konstante lahko: 1) določimo

koncentracija tokovnih nosilcev v prevodniku (z znano naravo prevodnosti in naboja nosilcev); 2) presodite naravo prevodnosti polprevodnikov, saj znak Hallove konstante sovpada z znakom naboja e tokovnih nosilcev. Zato učinek

Hallov učinek je najučinkovitejša metoda za preučevanje energijskega spektra nosilcev toka v kovinah in polprevodnikih.

Glavni element večine polprevodniških elementov je p-n spoj.

Spoj p-n je območje na meji polprevodnikov tipa p in n.

Običajno lahko pn spoj prikažemo na naslednji način:

Poskus 14.3. Polprevodniška dioda.

Cilj dela:

Preučite princip delovanja polprevodniške diode.

Oprema:

1. Nastavljiv vir izmenične napetosti

2. Osciloskop

3. Stojalo z diagramom

Napredek.

1. Namestitev je sestavljena iz vira nastavljive izmenične napetosti, osciloskopa in stojala z vezjem. Izmenična napetost iz vira se napaja na vhod stojala. Na zaslonu osciloskopa opazimo sinusoid. Če povečate ali zmanjšate uporabljeno napetost, se amplituda sinusnega signala, vidnega na zaslonu osciloskopa, ustrezno poveča ali zmanjša.

2. Preučimo naravo toka, ki teče skozi diodo. Napetost, ki vstopa v stojalo, se nanaša na robove verige, sestavljene iz zaporedno povezanih upora in diode. Zaradi tega skozi verigo ne teče več izmenični tok, temveč pulzirajoči tok, saj dioda tok usmerja. Omogoča prehajanje toka v eno smer in ne v drugo. Na diagramu je dioda prikazana tako, da konica trikotnika, na tej stopnji je usmerjena navzgor, označuje smer toka, ki teče skozi diodo. Da bi ugotovili, kakšna je narava toka, ki teče skozi diodo, se na navpični ojačevalnik napaja napetost, ki se odstrani s koncev upora. Ta napetost je sorazmerna toku, ki teče skozi upor. Opaziti je, da tok skozi diodo dejansko teče samo v eno smer. Pol periode ni toka - horizontalni odseki, pol periode tok teče. To so polovice sinusoide, ki gledajo navzdol. Če pa spremenite napetost, dovedeno na vhod stojala, se bo spremenila tudi količina toka, ki teče skozi diodo. Če diodo zavrtite za 180 stopinj, bo konica trikotnika na diagramu usmerjena navzdol, tj. spremeni se smer toka, ki teče skozi diodo. Signal na zaslonu osciloskopa je izginil. Diodo odstranimo s stojala in signal se ponovno prikaže na zaslonu osciloskopa. Vendar so zdaj tisti polcikli, ki ustrezajo toku toka skozi diodo, prikazani kot polovice sinusnega vala, usmerjenega navzgor.

3. Tokovno-napetostna karakteristika diode - razmerje med tokom, ki teče skozi diodo, in napetostjo, ki jo dovaja dioda. Tok, ki teče skozi diodo, je še vedno sorazmeren napetosti na koncih uporov. Ta napetost se dovaja na navpični vhod osciloskopa, vodoravni vhod pa napaja napetost s koncev te verige; sorazmerna je z napetostjo na diodi. Posledično se na zaslonu osciloskopa opazuje tokovno-napetostna karakteristika diode. Polperiode toka ni, to je vodoravni odsek te karakteristike in polperioda toka teče. Ohmov zakon je tu do neke mere izpolnjen. Količina toka, ki teče skozi diodo, je sorazmerna napetosti, ki se uporablja za diodo. Če povečate ali zmanjšate napetost na diodi, se tok, ki teče skozi diodo, ustrezno poveča ali zmanjša.

Zaključek:

Enosmerna prevodnost pn spoja omogoča ustvarjanje usmerniške polprevodniške naprave, tako imenovane polprevodniške diode.

1. Znak prevodnosti ustreza znaku vira, potem se bodo luknje premaknile v levo, elektroni v desno. Skozi r-n prehodu bo stekel električni tok, sestavljen iz elektronov in lukenj.

2. Znak prevodnosti je nasproten znaku vira, potem se nosilci naboja premaknejo na poli, ne da bi prečkali kontaktno mejo polprevodnika, skozi p-n spoj ne pride do toka, zato ima p-n spoj enosmerno prevodnost.

pn spoj se uporablja v polprevodniških diodah.

Tranzistor je polprevodniška naprava, ki je sestavljena iz dveh pn stičišč, povezanih nazaj. Oddajnik je območje tranzistorja, od koder prihajajo nosilci naboja. Kolektor je območje, kjer tečejo nosilci naboja. Podstavek ima podobno vlogo kot krmilna mreža v svetilki.

Tranzistorji služijo za ojačanje električnih signalov, ker majhna sprememba napetosti med emitorjem in bazo povzroči veliko spremembo napetosti na bremenu, priključenem v kolektorskem krogu.

Izkušnje 14.4 Tranzistorski enosmerni ojačevalnik

Oprema:

1. Tranzistor na stojalu;

2. Fotodioda na stojalu;

3. Tokovni vir V-24;

4. Povezovalne žice;

5. Žarnica;

6. dva demonstracijska galvanometra;

Shema namestitve:

Ko je fotocelica zatemnjena, je tok majhen. Če je fotocelica osvetljena, se tok poveča v odseku G2.

Testi za predavanje št. 14

Test 14.1.Kakšne zaključke je mogoče potegniti iz rezultatov poskusa, ki prikazuje odvisnost upora polprevodnikov od temperature?

£ Ko se temperatura polprevodnika poveča, se njegov upor poveča

£ Upornost polprevodnika ni odvisna od njegove temperature

£ Ko se temperatura polprevodnika poveča, se njegova upornost zmanjša

£ Upornost polprevodnika ni bistveno odvisna od njegove temperature

Test 14.2.Kako se imenuje material, katerega električne lastnosti so močno odvisne od koncentracije kemičnih primesi v njem in zunanjih pogojev?

£ superprevodnik.

£ magnetoelektrični.

£ feroelektrik.

£ polprevodnik.

Test 14.3.Kako se imenuje kvazidelec, katerega naboj po modulu je enak naboju elektrona in njegova masa je enaka masi elektrona?

£ nevtrona

£ "luknja"

£ α-delec

£ pozitron

Test 14.4.Kako se imenuje polprevodniška naprava, ki je sestavljena iz dveh pn stičišč, povezanih nazaj ob hrbtu?

£ tranzistor

£ zbiralec

£ galvanometer

£ tiristor

Test 14.5.Kako se imenuje območje tranzistorjev, od kod prihajajo?

nosilci polnjenja?

£zbiratelj

oddajnik

£fotocelica

£zener dioda

Testi za poglavje št. 3.

Test 1. Kaj je mišljeno s silami tretjih oseb?

£ Sile neelektrostatičnega izvora.

£ Sile, ki jih povzročajo samo kemični procesi.

£ Samo mehanske sile (sile, ki se uporabljajo za vrtenje rotorja generatorja).

£ Sile električnega izvora.

Preizkus 2. Fizikalna količina, za katero je značilen naboj, ki prehaja skozi vodniško območje enote površine na enoto časa, je ...

£ jakost toka.

£ gostota toka.

£ napetost.

£ električna upornost.

Test 3. Pri zaporedni vezavi dveh vodnikov v enosmerno omrežje je jakost toka v omrežju 6,25-krat manjša kot pri vzporedni vezavi istih vodnikov. Kolikokrat se upornosti vodnikov razlikujejo?

Test 4. Od česa je odvisen polarizacijski vektor v dielektriku?

dielektrična sestava

£ velikost dielektrika

£električna indukcija

poljska jakost v dielektriku

£prisotnost prostih nabojev v dielektriku

Test 5. Izberite pravilne sklepe, ki izhajajo iz izkušenj pri dokazovanju odvisnosti upora prevodnika od temperature?

Upor prevodnika ni odvisen od temperature

Ko se temperatura prevodnika poveča, se njegov upor poveča

Ko se temperatura prevodnika zniža, se njegov upor poveča

Ko se temperatura prevodnika poveča, se njegova upornost zmanjša

Ko se temperatura prevodnika zniža, se njegova upornost zmanjša

Test 6. Katerega leta je Kamerling - Oness odkril pojav superprevodnosti?

Test 7. Če je v razvejani verigi N vozlišč, za koliko vozlišč je mogoče sestaviti neodvisne enačbe? .

Test 8.

Pri vzporednem povezovanju vodnikov je zanje enako:

Test 9.

Označite formule za zaporedno vezavo vodnikov:

£

£

£

£

£

Test 10. Formulacija "pojav neposredne pretvorbe toplote v električno energijo v trdnih ali tekočih vodnikih, pa tudi obratni pojav neposrednega segrevanja in hlajenja stičišč dveh prevodnikov s prehodom toka" je definicija ...

£termoelektrika

£termo-EMF

£ Faradayev učinek

Hallov učinek

Test 11. Kaj določa vrednost termo-EMF termoelementa?

£od temperaturne razlike spoja+

£ iz specifične termo-EMF obeh prevodnikov

£ od napetostne razlike

£ iz potencialne razlike

Test 12. Formulacija "Razlika v električnih potencialih, ki nastane med kontaktnimi telesi v pogojih termodinamičnega ravnovesja" je definicija ...

£ razlika kontaktne napetosti.

£ razlika kontaktnega upora.

£kontaktna razlika ionov.

£kontaktna potencialna razlika .

£kontaktna tokovna razlika

Test 13 . Raztopine soli, alkalij, kislin so...

£ elektrolitov

£ semielektrolitov

£ dielektriki

£ kvazielektroliti

£ polprevodniki

Test 14. Katere od naštetih kovin so plemenite?

Test 15. Faradayev prvi zakon za elektrolizo pravi:

Elektrokemični ekvivalent snovi je premo sorazmeren z njenim kemijskim ekvivalentom.

£ masa snovi, ki se sprosti na elektrodah, je neposredno sorazmerna s kvadratom naboja, ki teče skozi elektrolit

Masa snovi, ki se sprosti na elektrodah, je premosorazmerna z nabojem, ki teče skozi elektrolit.+

£ masa snovi, ki se sprosti na elektrodah, je neposredno sorazmerna s kvadratnim korenom količine naboja, ki teče skozi elektrolit

Masa snovi, ki se sprosti na elektrodah, je obratno sorazmerna z nabojem, ki teče skozi elektrolit

Test 16. Kateri fizikalni dejavniki delujejo ionizirajoče na plin?

£ ogrevanje

£ električno polje

£ povečanje prostornine plina.

£ izpostavljenost sevanju.

£ znižanje atmosferskega tlaka.

Test 17. Če med razelektritvijo pregledate plinsko razelektritveno cev, opazite, da razelektritev ni enakomerna. Razlikujejo se naslednja področja:

£ Astonov temni prostor; katodni film; tleči sijaj; negativni stolpec.

£ Astonov temni prostor; anodni film; katodni temni prostor; tleči sijaj; Faradayev temni prostor; negativni stolpec.

£ Astonov temni prostor; katodni film; katodni temni prostor; tleči sijaj; Faradayev temni prostor; pozitivni stolpec.

£ Astonov temni prostor; katodni film; tleči sijaj; negativni stolpec; pozitivni stolpec

£ katodni film; katodni temni prostor; tleči sijaj; Faradayev temni prostor; pozitivni stolpec

Test 18. Katera kategorija se uporablja predvsem za osvetljevanje in oglaševanje?

£ krono.

£ lok.

£ tlenje.

£iskra

£ lesketajoče se

Test 19. Katere vrste plazme poznamo glede na način izdelave?

£ izpust plina

£ visoka napetost

£ visoka temperatura

£ magnetno-elektronski

Test 20. Katere vrste magnetnih pasti obstajajo?

£ betatron

£ zvezdasto

£ stelator

£ tokamak

£ plazemski gorilnik

Test 21. Katera lastnost je glavna za plazmo?

£ dobra električna prevodnost

£ polarizabilnost

£ ionizabilnost

£ kvazinevtralnost

£ življenjska doba

Test 22. Kako se imenuje kontaktno območje polprevodnikov z različnimi vrstami prevodnosti?

£prepovedano območje

£prevodni pas

stičišče £p-n

valenčni pas

Test 23. Kako se imenuje področje tranzistorja, kamor vstopajo nosilci naboja?

oddajnik

£zbiratelj

£fotocelica

£ mikročip

Test 24. Kaj je posebnost polprevodnikov?

£ trdi dipolni moment molekul snovi

£visoka delovna temperatura

£prisotnost prostih nosilcev negativnih nabojev

£obstajata dve vrsti nosilcev električnega naboja+

£prisotnost prostih nosilcev pozitivnih nabojev

Magnetno polje v vakuumu in snovi

15. Interakcija tokov. Magnetno polje. Indukcija in jakost magnetnega polja. Tuljava s tokom v magnetnem polju. Biot-Savart-Laplaceov zakon. Magnetno polje enosmernega, krožnega in solenoidnega toka.

16. Vrtinska narava magnetnega polja. Kroženje vektorja indukcije magnetnega polja. Magnetni tok. Amperska moč. Delo premikanja prevodnika s tokom v magnetnem polju. Lorentzova sila. Določanje specifičnega naboja elektrona.

17. Magnetika. Magnetizacija. Razmerje med indukcijo in jakostjo magnetnega polja v magnetu. Magnetna prepustnost in občutljivost. Magnetno-mehanski pojavi.

18. Pojem dia-, para- in feromagneti. Domenska struktura feromagnetov. Magnetna histereza. Dela Stoletova. Curiejeva točka. Magnetni materiali in njihova uporaba.

Interakcija tokov. Magnetno polje. Indukcija in jakost magnetnega polja. Tuljava s tokom v magnetnem polju. Biot-Savart-Laplaceov zakon. Magnetno polje enosmernega, krožnega in solenoidnega toka

15.1. Interakcija tokov

15.2. Magnetno polje. Indukcija in jakost magnetnega polja

15.3. Tuljava s tokom v magnetnem polju

15.4. Biot-Savart-Laplaceov zakon. Magnetno polje enosmernega, krožnega in solenoidnega toka

Preučevanje narave magnetnih pojavov se je začelo z upoštevanjem naravnega magnetizma. Do te interakcije naravnih magnetov je prišlo tudi pri nekaterih snoveh, ki spadajo v razred feromagnetov. V prihodnosti bomo videli, da interakcija ostane enaka, če enega od naravnih magnetov zamenjamo z vodnikom s tokom (Oerstedov poskus), in končno, ta pojav lahko opazimo, če dva prevodnika s tokom sodelujeta (Amperejev poskus) .

Izkušnje 15.1 Oerstedova izkušnja.

Oprema:

riž. 15.1.

1. Magnetna igla;

2. Tokovni vir V-24;

3. Dirigent;

Shema namestitve:

Puščica je na začetku vzporedna z vodnikom. Ko je vir toka vklopljen, je puščica nastavljena pravokotno na vodnik. Ko je vir napajanja izklopljen, se puščica vrne v prvotni položaj.

Zaključek: Okoli vodnika, po katerem teče tok, je magnetno polje, tj. Kjer se premikajo električni naboji, obstaja magnetno polje.

Izkušnje 15.2 Interakcija dveh prevodnikov s tokom.

Oprema:

1. Dva prožna folijska trakova;

2. Tokovni vir V-24;

3. Dirigent;

Shema namestitve:

Tokovi so usmerjeni v nasprotno smer - vodniki se odbijajo.

Tokovi so sosmerjeni – in vodniki se privlačijo.

Zaključek: Ko dva prevodnika delujeta s tokom, nastanejo sile, ki ju odbijajo ali privlačijo.

Preučevanje magnetnih pojavov je pokazalo, da magnetno interakcijo opazimo, ko pride do gibanja električnih nabojev glede na opazovalca (ali snemalno napravo). Ker se vsi pojavi, povezani z relativnim gibanjem predmetov, imenujejo relativistični (iz angleške besede "relative" - ​​relativno), pravijo, da je magnetizem relativistični učinek.

Polprevodniška dioda imenovana naprava z dvema elektrodama z enosmerno prevodnostjo. Njegova zasnova temelji na ravnotežju R-n prehod. Glede na naravo tvorbe spoja delimo diode na točkovne in ravninske.

Polprevodniške triode se pogosto uporabljajo za pretvorbo, ojačanje in generiranje električnih nihanj - tranzistorji. Za delovanje tranzistorja sta potrebna dva spoja elektron-luknja, germanij se pogosto uporablja kot polprevodnik.

Pri uporabi tranzistorjev n-р-n junction, polprevodnik R-tip, ki se nahaja med polprevodniki n-tipa, Zasnova planarnega bipolarnega tranzistorja je prikazana na sliki 2.7.

riž. 2.7. Načelo tranzistorske naprave in slika tranzistorjev v diagramih.

V tem tranzistorju n-р-n tipa obstaja srednje območje z luknjasto prevodnostjo in dve zunanji regiji z elektronsko prevodnostjo. Srednji del tranzistorja se imenuje - osnova, eno skrajno območje – oddajnik , drugo - zbiralec. Tako ima tranzistor dva n-r prehod: oddajnik– med oddajnikom in bazo ter zbiralec- med bazo in kolektorjem. Razdalja med njima mora biti zelo majhna, ne več kot nekaj mikrometrov, tj. Osnova mora biti zelo tanka. To je pogoj za dobro delovanje tranzistorja. Poleg tega je koncentracija nečistoč v bazi vedno bistveno manjša kot v kolektorju in emitorju. Na shematičnih slikah tranzistorjev puščica prikazuje smer toka (pogojno, od plusa do minusa) v oddajni žici z napetostjo naprej na oddajnem spoju.

Razmislimo o delovanju tranzistorja v načinu brez obremenitve, ko so vklopljeni samo viri konstantnih napajalnih napetosti E 1 in E 2 (slika 2.8).

Njihova polarnost je takšna, da je na emiterskem spoju napetost naprej, na kolektorskem pa obratna. Zato je upor emiterskega spoja nizek in za pridobitev normalnega toka v tem spoju zadostuje napetost E 1 desetink volta. Upornost kolektorskega spoja je visoka, napetost E2 pa je običajno nekaj ali deset voltov.

riž. 2.8. Gibanje elektronov in lukenj v n-p-n tranzistorju.

Načelo delovanja tranzistorja je, da prednja napetost spoja emiterja, to je odseka baza-emiter, pomembno vpliva na kolektorski tok: večja kot je ta napetost, večji so tokovi emitorja in kolektorja. V tem primeru so spremembe kolektorskega toka le malo manjše od sprememb emitorskega toka. Tako je napetost med bazo in emitorjem E 1, tj. vhodna napetost krmili kolektorski tok. Ojačitev električnih nihanj s pomočjo tranzistorja temelji prav na tem pojavu.

Fizični procesi v tranzistorju potekajo na naslednji način. Ko se vhodna napetost naprej E1 poveča, se potencialna pregrada v oddajnem spoju zmanjša in v skladu s tem se poveča tok skozi to oddajno mesto - oddajni tok jaz uh. Elektroni tega toka se vbrizgajo iz emitorja v bazo in zaradi difuzije prodrejo skozi bazo v kolektorski spoj ter povečajo kolektorski tok. Ker kolektorski spoj deluje pri obratni napetosti, se v tem spoju pojavijo prostorski naboji, ki so na sliki prikazani s krogi z znakoma »+« in »–«. Med njima nastane električno polje. Spodbuja gibanje (ekstrakcijo) skozi kolektorski spoj elektronov, ki so prišli sem iz emitorja, tj. vleče elektrone v območje kolektorskega spoja.

Če je debelina baze dovolj majhna in je koncentracija lukenj v njej majhna, potem večina elektronov, ki so šli skozi bazo, nima časa, da bi se rekombinirala z luknjami baze in dosegla kolektorski spoj. Le majhen del elektronov se rekombinira z luknjami v bazi. Kot rezultat rekombinacije teče bazni tok v bazni žici. V stabilnem stanju bi moralo število lukenj v osnovi ostati nespremenjeno. Zaradi rekombinacije vsako sekundo izgine več lukenj, vendar se pojavi enako število novih lukenj zaradi dejstva, da enako število elektronov zapusti bazo proti polu vira E 1. Z drugimi besedami, veliko elektronov se ne more kopičiti v bazi.

Če bi imela baza veliko debelino in bi bila koncentracija lukenj v njej visoka, bi se večina elektronov oddajnega toka, ki difundira skozi bazo, rekombinirala z luknjami in ne bi dosegla kolektorskega spoja.

Pod vplivom vhodne napetosti nastane pomemben emiterski tok, v bazno področje se z emiterske strani vbrizgajo elektroni, ki so za to območje manjšinski nosilci. Ne da bi imeli čas za rekombinacijo z luknjami med difuzijo skozi bazo, dosežejo kolektorsko stičišče. Višji kot je emitorski tok, več elektronov pride do kolektorskega spoja in manjši postane njegov upor. Skladno s tem se poveča kolektorski tok. Z drugimi besedami, s povečanjem emitorskega toka v bazi se poveča koncentracija manjšinskih nosilcev, vbrizganih iz emitorja, in več ko je teh nosilcev, večji je kolektorski spojni tok, tj. kolektorski tok jaz do .

Opozoriti je treba, da je mogoče zamenjati emiter in kolektor (tako imenovan inverzni način). Toda na tranzistorjih je kolektorski spoj praviloma izdelan z veliko večjo površino kot emiterski spoj, saj je moč, ki se odvaja v kolektorskem spoju, veliko večja od moči, ki se odvaja v emiterskem spoju. Torej, če uporabljate oddajnik kot kolektor, bo tranzistor deloval, vendar ga je mogoče uporabiti le pri bistveno nižji moči, kar je nepraktično. Če so stičišča enaka (tranzistorji se v tem primeru imenujejo simetrično), potem lahko katera koli skrajna regija enako uspešno deluje kot oddajnik ali zbiralnik.

Preučili smo fizikalne pojave v n-p-n tranzistorju. Podobni procesi se dogajajo v p-n-p tranzistorju, le da se v njem spremenijo vloge elektronov in lukenj, spremenijo se polaritete napetosti in smeri toka v obratne.

Trije najpogostejši načini za vklop tranzistorjev so:

- skupno osnovno vezje, ko je vhod oddajnika in izhod kolektorja

povezan s skupno bazo;

- v vezju s skupnim oddajnikom kolektorsko izhodno vezje

namesto na bazo se poveže z oddajnikom;

- vezje skupnega kolektorja, drugače imenovano ponovitev oddajnika.

Zaključek: 1. Prisotnost nečistoč v polprevodnikih povzroči kršitev enakosti med številom lukenj in elektronov, električni tok pa bodo ustvarili pretežno naboji istega znaka, odvisno od tega, kaj prevladuje v polprevodniku.

2. Zasnova katere koli polprevodniške naprave temelji na ravnovesju R-n prehodi.

Pripravljeno

Učenec 10. "A" razreda

Šola št. 610

Ivčin Aleksej

Povzetek na temo:

“Polprevodniške diode in tranzistorji, njihova področja uporabe”

2. Osnovne polprevodniške naprave (Zgradba in uporaba)

3.Vrste polprevodniških naprav

4.Proizvodnja

5. Področje uporabe

1. Polprevodniki: teorija in lastnosti

Najprej se morate seznaniti z mehanizmom prevodnosti v polprevodnikih. Da bi to naredili, morate razumeti naravo vezi, ki držijo atome polprevodniškega kristala drug blizu drugega. Na primer, razmislite o kristalu silicija.

Silicij je štirivalentni element. To pomeni, da v zunanji

lupina atoma ima štiri elektrone, relativno šibko vezane

z jedrom. Število najbližjih sosedov vsakega atoma silicija je prav tako enako

štiri. Interakcija para sosednjih atomov poteka z uporabo

paionoelektronska vez, imenovana kovalentna vez. V izobraževanju

Ta vez iz vsakega atoma vključuje enovalentni elektron, ki

ki se odcepijo od atomov (kolektivizira jih kristal) in kdaj

pri svojem gibanju večino časa preživijo v prostoru med

sosednji atomi. Njihov negativni naboj drži pozitivne silicijeve ione blizu drug drugega. Vsak atom s svojimi sosedi tvori štiri vezi,

in vsak valenčni elektron se lahko giblje vzdolž enega od njih. Ko doseže sosednji atom, lahko preide na naslednjega in nato naprej po celotnem kristalu.

Valenčni elektroni pripadajo celotnemu kristalu Parne elektronske vezi silicija so precej močne in se pri nizkih temperaturah ne morejo pretrgati. Zato silicij pri nizkih temperaturah ne prevaja električnega toka. Valenčni elektroni, ki sodelujejo pri vezavi atomov, so trdno pritrjeni na kristalno mrežo in zunanje električno polje nima opaznega vpliva na njihovo gibanje.

Elektronska prevodnost.

Ko se silicij segreje, se kinetična energija delcev poveča in

posamezne povezave so prekinjene. Nekateri elektroni zapustijo svoje orbite in postanejo prosti, kot elektroni v kovini. V električnem polju se premikajo med vozlišči mreže in tvorijo električni tok.

Prevodnost polprevodnikov zaradi prisotnosti prostih kovin

elektroni elektroni se imenuje elektronska prevodnost. Z naraščanjem temperature se povečuje število pretrganih vezi in s tem prostih elektronov. Pri segrevanju od 300 do 700 K se število prostih nosilcev naboja poveča z 10,17 na 10,24 1/m.3. To vodi do zmanjšanja odpornosti.

Prevodnost lukenj.

Ko se vez prekine, nastane prazno mesto zaradi manjkajočega elektrona.

Imenuje se luknja. Luknja ima presežek pozitivnega naboja v primerjavi z drugimi, normalnimi vezmi. Položaj luknje v kristalu ni konstanten. Naslednji proces poteka neprekinjeno. ena

od elektronov, ki zagotavljajo povezavo atomov, preskoči na mesto izmenjave

nastale luknje in tu obnovi parno elektronsko povezavo.

in kjer je ta elektron skočil, nastane nova luknja. torej

Tako se lahko luknja premika po kristalu.

Če je jakost električnega polja v vzorcu enaka nič, se gibanje lukenj, enako gibanju pozitivnih nabojev, zgodi naključno in zato ne ustvarja električnega toka. V prisotnosti električnega polja pride do urejenega gibanja lukenj in tako se električnemu toku prostih elektronov doda električni tok, povezan z gibanjem lukenj. Smer gibanja lukenj je nasprotna smeri gibanja elektronov.

Torej, v polprevodnikih obstajata dve vrsti nosilcev naboja: elektroni in luknje. Zato imajo polprevodniki ne samo elektronsko, ampak tudi luknjasto prevodnost. Prevodnost pri teh pogojih imenujemo lastna prevodnost polprevodnikov. Lastna prevodnost polprevodnikov je običajno nizka, saj je število prostih elektronov majhno, na primer v germaniju pri sobni temperaturi ne = 3 na 10 v 23 cm v –3. Hkrati je število atomov germanija v 1 kubičnem cm približno 10 v 23. Tako je število prostih elektronov približno ena desetmilijardinka celotnega števila atomov.

Bistvena lastnost polprevodnikov je, da so

v prisotnosti nečistoč, skupaj z lastno prevodnostjo,

dodatna - prevodnost nečistoč. Spreminjanje koncentracije

nečistoč, lahko bistveno spremenite število nosilcev naboja

ali drug znak. Zahvaljujoč temu je mogoče ustvariti polprevodnike z

prevladujoča koncentracija je negativna ali pozitivna

močno nabiti nosilci. Ta lastnost polprevodnikov je bila odkrita

ponuja veliko možnosti za praktično uporabo.

Donatorske nečistoče.

Izkazalo se je, da se v prisotnosti nečistoč, na primer atomov arzena, tudi pri zelo nizkih koncentracijah poveča število prostih elektronov v

velikokrat. To se zgodi zaradi naslednjega razloga. Atomi arzena imajo pet valenčnih elektronov, od katerih štirje sodelujejo pri ustvarjanju kovalentne vezi med tem atomom in okoliškimi atomi, na primer z atomi silicija.Peti valenčni elektron je šibko vezan na atom. Z lahkoto zapusti atom arzena in postane prost. Koncentracija prostih elektronov se močno poveča in postane tisočkrat večja od koncentracije prostih elektronov v čistem polprevodniku. Nečistoče, ki zlahka oddajajo elektrone, imenujemo donorske nečistoče, takšni polprevodniki pa so polprevodniki n-tipa. V polprevodniku tipa n so elektroni glavni nosilci naboja, luknje pa manjšinski nosilci naboja.

Akceptorske nečistoče.

Če se kot nečistoča uporabi indij, katerega atomi so trivalentni, se spremeni narava prevodnosti polprevodnika. Zdaj, za tvorbo normalnih parnih elektronskih vezi s sosedi, indijev atom ne

dobi elektron. Posledično nastane luknja. Število lukenj v kristalu

talle je enako številu atomov nečistoč. Ta vrsta nečistoč

imenujemo akceptor (prejemnik). V prisotnosti električnega polja

luknje se pomešajo čez polje in pojavi se prevodnost lukenj. z-

polprevodniki s prevladujočo luknjasto prevodnostjo nad elektroni

Imenujejo se polprevodniki tipa p (iz besede positiv - pozitiven).

2. Osnovne polprevodniške naprave (Zgradba in uporaba)

Obstajata dve osnovni polprevodniški napravi: dioda in tranzistor.

/>Dandanes se za usmerjanje električnega toka v radijskih tokokrogih vse pogosteje uporabljajo polprevodniške diode, poleg dvoelektrodnih žarnic, saj imajo številne prednosti. V vakuumski cevi se elektroni nosilcev naboja generirajo s segrevanjem katode. V p-n spoju nastanejo nosilci naboja, ko v kristal vnesemo akceptorsko ali donorsko primes, zato za pridobivanje nosilcev naboja ni potreben vir energije. V zapletenih tokokrogih so prihranki energije, ki izhajajo iz tega, zelo pomembni. Poleg tega so polprevodniški usmerniki z enakimi vrednostmi popravljenega toka bolj miniaturni kot cevni usmerniki.

/> Polprevodniške diode so izdelane iz germanija in silicija. selen in druge snovi. Razmislimo, kako nastane p-n spoj z uporabo spodnje nečistoče; tega spoja ni mogoče dobiti z mehanskim povezovanjem dveh polprevodnikov različnih vrst, ker posledica tega je prevelika reža med polprevodniki in polprevodniki.Ta debelina ne sme biti večja od medatomskih razdalj. Zato se indij stopi na eno od površin vzorca. Zaradi difuzije atomov indija globoko v monokristal germanija se na površini germanija transformira območje s prevodnostjo p-tipa. Preostali del vzorca germanija, v katerega atomi indija niso prodrli, ima še vedno n-tip prevodnosti. Med regijami pride do p-n spoja. V polprevodniku diodegermanij služi kot katoda, indij pa kot anoda. Slika 1 prikazuje direktno (b) in obratno (c) povezavo diode.

Tokovno-napetostna karakteristika za direktno in povratno povezavo je prikazana na sliki 2.

Nadomestile so sijalke in so zelo razširjene v tehniki, predvsem za usmernike, diode so našle uporabo tudi v različnih napravah.

Tranzistor.

/> Razmislimo o eni vrsti tranzistorja iz germanija ali silicija z vnesenimi donorskimi in akceptorskimi nečistočami. Porazdelitev nečistoč je taka, da se med dvema slojema polprevodnika p-tipa ustvari zelo tanka (reda nekaj mikrometrov) plast polprevodnika n-tipa. 3. To tanko plast imenujemo baza ali baza.V kristalu nastaneta dva p-n spoja, katerih direktni smeri sta nasprotni. Trije priključki iz območij z različnimi vrstami prevodnosti omogočajo priključitev tranzistorja na vezje, prikazano na sliki 3. S to povezavo

Levi pn spoj je neposreden in ločuje bazo od območja s prevodnostjo tipa p, imenovanega emiter. Če ne bi bilo desnega p–n spoja, bi bil v tokokrogu emiter-baza tok, odvisen od napetosti virov (baterija B1 in vir izmenične napetosti).

upornost) in upornost vezja, vključno z nizkim neposrednim uporom

/>prehod emiter-baza. Baterija B2 je povezana tako, da je desni pn spoj v vezju (glej sliko 3) obrnjen. Ločuje bazo od desnega območja s prevodnostjo tipa p, ki se imenuje kolektor. Če ne bi bilo levega pn spoja, bi bila jakost toka kolektorskega tokokroga blizu ničle, saj je upor povratnega spoja zelo visok. Ko je v levem p-n spoju tok, se v kolektorskem krogu pojavi tok, jakost toka v kolektorju pa je le malo manjša od jakosti toka v emiterju.Ko med emitorjem in bazo nastane napetost, glavni nosilci polprevodnika p-tipa - luknje prodrejo v bazo, kjer so že glavni nosilci nosilci. Ker je debelina baze zelo majhna in je število glavnih nosilcev (elektronov) v njej majhno, se luknje, ki pridejo vanjo, skoraj ne kombinirajo (ne rekombinirajo) z elektroni baze in prodrejo v zbiralnik zaradi do difuzije. Desni pn spoj je zaprt za glavne nosilce naboja baze - elektrone, ne pa za luknje. Luknje v kolektorju odnese električno polje in sklene tokokrog. Moč toka, ki se odcepi v oddajno vezje iz baze, je zelo majhna, saj je površina prečnega prereza baze v vodoravni (glej sliko 3) ravnini veliko manjša od prereza v navpični ravnini . Tok v kolektorju, ki je skoraj enak toku v emitorju, se spreminja s tokom v emitorju. Upornost upora R /> malo vpliva na tok v kolektorju in ta upor je lahko precej velik. S krmiljenjem toka oddajnika s pomočjo vira izmenične napetosti, priključenega na njegovo vezje, dobimo sinhrono spremembo napetosti na uporu. Če je upornost upora velika, je lahko sprememba napetosti na njem desettisočkrat večja od spremembe signala v vezju oddajnika, kar pomeni povečanje napetosti. Zato je z uporabo obremenitve R mogoče pridobiti električne signale, katerih moč je večkrat večja od moči, ki se dovaja v oddajno vezje.Nadomeščajo vakuumske cevi in ​​se pogosto uporabljajo v tehnologiji.

3.Vrste polprevodniških naprav.

/>Poleg planarnih diod (slika 8) in tranzistorjev obstajajo tudi točkaste diode (slika 4). Tranzistorji točka-točka (glej sliko za zgradbo) so pred uporabo oblikovani, tj. Prepuščajo tok določene velikosti, zaradi česar se pod konico žice oblikuje območje z luknjasto prevodnostjo. Tranzistorji so v vrstah p-n-p in n-p-n. Oznaka in splošno je vidno na sliki 5.

Obstajajo foto- in termistorji ter varistorji, kot je prikazano na sliki. Planarne diode vključujejo selenske usmernike.Osnova takšne diode je jeklena podložka, na eni strani prevlečena s plastjo selena, ki je polprevodnik z luknjasto prevodnostjo (glej sliko 7). Površina selena je prevlečena s kadmijevo zlitino, zaradi česar nastane film z elektronsko prevodnostjo, zaradi česar nastane prehod usmerniškega toka.Večja kot je površina, večji je usmerniški tok.

4. Proizvodnja

/>Tehnologija izdelave diodata je podobna. Košček indija se stopi na površini kvadratne plošče s površino 2-4 cm2 in debeline nekaj delcev milimetra, izrezanega iz polprevodniškega kristala z elektronsko prevodnostjo. Indij je trdno legiran s ploščo. V tem primeru atomi indija prodrejo (difuzirajo) v debelino plošče in v njej tvorijo območje s prevladujočo luknjasto prevodnostjo (slika 6). Posledica tega je polprevodniška naprava z dvema območjema različne vrste prevodnosti in p-n spoj med njimi. Tanjša je polprevodniška rezina. manjši kot je upor diode v smeri naprej, večji je tok, ki ga popravi dioda. Kontakti diode so kapljica indija in kovinski disk ali palica s svinčenimi vodniki

Po sestavi tranzistorja ga namestimo v ohišje in izvedemo električni priključek. vodi do kontaktnih plošč kristala in ohišja zatesnijo telo.

5. Področje uporabe

/> Diode so zelo zanesljive, vendar je meja njihove uporabe od –70 do 125 C. Ker Točkovna dioda ima zelo majhno kontaktno površino, zato tokovi, ki jih lahko oddajajo takšne diode, niso večji od 10-15 mA. Uporabljajo se predvsem za modulacijo visokofrekvenčnih nihanj in za merilne instrumente. Za katero koli diodo obstajajo določene največje dovoljene meje toka naprej in nazaj, odvisno od napetosti naprej in nazaj ter določanje njegovih usmerjevalnih in trdnostnih lastnosti.

Tranzistorji so tako kot diode občutljivi na temperaturo in preobremenitev ter na prodorno sevanje. Tranzistorji, za razliko od radijskih cevi, izgorijo zaradi nepravilne povezave.