6.3. Однопереходный транзистор

Однопереходный транзистор (ОПТ) показан на рис. 6.7. Он имеет только один р-п-переход и по своей структуре напоминает полевой транзистор с управляющим п-р-переходом, но принцип его работы совсем иной. Область п (база), имеющая на концах выводы Б₁ и Б₂, не является каналом, изменяющим свое сопротивление за счет изменения площади поперечного сечения. Эмиттер р⁺-типа образует с базой р⁺- п-переход, на который в от­личие от полевого транзистора подается не обратное, а прямое внешнее на­пряжение. Выходной ток, протекающий через базу, создает внутри нее на участке от эмиттера до вывода Б₁ падение напряжения U_Б1, которое является обрат­ным для эмиттерного перехода и запирает его. Если внешнее прямое напряжение на эмиттере U_ЭБ1 станет больше U_Б1 , то резуль­тирующее напряжение на переходе станет прямым, переход отпирается и в нем начи­нается инжекция дырок из эмиттера в базу. За счет этого сопротивление базы уменьша­ется. При увеличении входного напряжения U_ЭБ1 изменяется уровень инжекции и уменьшается сопротивление базы, а ОПТ переключается.

Рис. 6.7. Однопереходный транзистор

ОПТ может применяться для переключения, генерации и усиления. Но по своим частотным свойствам он значительно уступает обычным биполярным и полевым транзисторам и является низкочастотным прибором.

7. Оптоэлектронные приборы

Работа различных полупроводниковых приемников излучения основана на использовании вну­треннего фотоэффекта, который состоит в том, что под действием излучения в полупроводниках происходит генерация пар носителей заряда — электронов и дырок.

7.1. Фотодиоды

Фотодиоды представляют собой полупроводниковые диоды, в которых используется внутренний фотоэффект. Световой поток Ф управляет обратным током фотодиодов. Под воздействием света Ф на электронно-дырочный переход и прилегающие к нему области генерируются пары носителей заряда, проводимость диода возрастает и обратный ток увеличивается. Такой режим работы называется фотодиодным (рис. 7.1).

Рис. 7.1. Схема включения фотодиода для работы в фотодиодном режиме

Вольт-амперные характеристики при Ф = const для фотодиодного режима (рис. 7.2) напоминают выходные характе­ристики биполярного транзистора, включенного по схеме с общей базой. Если светового потока нет, то через фотодиод протекает обычный начальный обратный ток , который называют темновым. Под действием светового потока фототок диода возрастает и характеристика располагается выше. Чем больше световой поток, тем больше ток.

Рис. 7.2. Вольт-амперные характеристики фотодиода для фотодиодного режима

Интегральная чувствительность фотодиода обычно составляет десятки миллиампер на люмен. Она зависит от длины волны световых лучей и имеет максимум при некоторой длине волны, различной для разных полупроводников. Инерционность фотодиодов невелика. Они могут работать на частотах до несколь­ких сотен мегагерц.