Transitor PNP

Khi một lớp bán dẫn loại n duy nhất được kẹp giữa hai lớp bán dẫn loại p, nó tạo thành một bóng bán dẫn pnp hay còn gọi là Transistor PNP (hay bóng bán dẫn PNP)

Ký hiệu Transistor PNP

Ký hiệu mạch và tương tự diode của bóng bán dẫn pnp được hiển thị trong hình dưới đây.

Cấu tạo Transistor PNP

Transistor pnp được tạo thành từ ba lớp bán dẫn: một lớp bán dẫn loại n và hai lớp bán dẫn loại p.

Lớp bán dẫn loại n được kẹp giữa hai lớp bán dẫn loại p.

Transistor pnp có ba thiết bị đầu cuối: bộ phát, cơ sở và bộ thu. Thiết bị đầu cuối cực phát được kết nối với lớp p bên trái. Thiết bị đầu cuối bộ chỉnh lưu được kết nối với lớp p bên phải. Thiết bị đầu cuối cơ sở được kết nối với lớp loại n.

Các bóng bán dẫn pnp có hai nút giao pn . Một ngã ba được hình thành giữa bộ phát và cơ sở. Ngã ba này được gọi là ngã ba cơ sở phát hoặc ngã ba phát. Các ngã ba khác được hình thành giữa cơ sở và người thu gom. Ngã ba này được gọi là ngã ba bộ chỉnh lưu-base hoặc ngã ba bộ chỉnh lưu.

Các điện áp xây dựng và đầu cuối cho một bóng bán dẫn NPN được hiển thị ở trên. Các PNP Transistor có những đặc điểm rất giống với người anh em họ lưỡng cực NPN của họ, ngoại trừ các cực (hoặc xu hướng) của hướng hiện tại và điện áp được đảo ngược đối với bất kỳ một trong ba cấu hình có thể nhìn trong hướng dẫn đầu tiên, cơ sở chung, Common Emitter và Người sưu tầm chung.

Nguyên lý hoạt động của Transistor pnp

Transistor pnp không thiên vị

Khi không có điện áp được áp dụng cho một bóng bán dẫn pnp, nó được gọi là một bóng bán dẫn pnp không thiên vị. Ở khu vực p bên trái (bộ phát) và khu vực p bên phải (bộ thu), các lỗ trống là các hạt mang đa số và các electron tự do là các hạt mang thiểu số trong khi ở vùng n (cơ sở), các electron tự do là các hạt mang đa số và lỗ trống là các hãng vận tải thiểu số.

Chúng ta biết rằng các hạt mang điện (electron và lỗ trống tự do) luôn cố gắng di chuyển từ vùng có nồng độ cao hơn sang vùng có nồng độ thấp hơn.

Đối với lỗ, vùng p là vùng nồng độ cao hơn và vùng n là vùng nồng độ thấp hơn. Tương tự, đối với các electron tự do, vùng n là vùng có nồng độ cao hơn và vùng p là vùng có nồng độ thấp hơn.

Do đó, các lỗ ở vùng p bên trái (bộ phát) và vùng p bên phải (bộ chỉnh lưu) trải qua một lực đẩy nhau. Kết quả là, các lỗ ở vùng p bên trái và bên phải (bộ phát và bộ thu) sẽ di chuyển vào vùng n (cơ sở).

Trong quá trình này, các lỗ trống gặp các electron tự do trong vùng n (cơ sở) và kết hợp lại với chúng. Kết quả là, vùng cạn kiệt (các ion dương và âm) được hình thành tại vị trí phát đến điểm nối cơ sở và cơ sở đến điểm nối bộ chỉnh lưu.

Tại vị trí phát đến ngã ba cơ sở, vùng cạn kiệt được thâm nhập nhiều hơn về phía cơ sở, tương tự; tại cơ sở đến ngã ba thu, vùng cạn kiệt được thâm nhập nhiều hơn về phía cơ sở.

Điều này là do tại vị trí phát xạ đến điểm nối cơ sở, bộ phát bị pha tạp nặng và cơ sở bị pha tạp nhẹ nên vùng cạn kiệt được thâm nhập nhiều hơn về phía cơ sở và ít hơn về phía bộ phát. Tương tự, tại điểm nối cơ sở với bộ thu, bộ thu được pha tạp nặng và cơ sở được pha tạp nhẹ để vùng cạn kiệt được thâm nhập nhiều hơn về phía cơ sở và ít hơn về phía bộ thu.

Vùng bộ chỉnh lưu được pha tạp nhẹ hơn vùng emitter, vì vậy chiều rộng của lớp suy giảm ở phía bộ chỉnh lưu lớn hơn chiều rộng của lớp suy giảm ở phía emitter.

Transistor pnp thiên vị

Khi điện áp bên ngoài được đặt vào một bóng bán dẫn pnp, nó được gọi là một bóng bán dẫn pnp sai lệch. Tùy thuộc vào cực tính của điện áp ứng dụng, bóng bán dẫn pnp có thể được vận hành ở ba chế độ : chế độ hoạt động, chế độ cắt và chế độ bão hòa.

Transistor pnp thường được vận hành ở chế độ hoạt động vì ở chế độ hoạt động, bóng bán dẫn pnp khuếch đại dòng điện .

Vì vậy, hãy xem cách một bóng bán dẫn pnp hoạt động trong chế độ hoạt động.

Chúng ta hãy xem xét một bóng bán dẫn pnp như trong hình dưới đây. Trong hình dưới đây, đường giao nhau của cực phát được phân cực thuận bởi điện áp DC V _EE và đường giao nhau của bộ thu cơ sở bị phân cực ngược bởi điện áp DC V _CC .

Bộ phát xạ cơ bản:

Do sai lệch về phía trước, một số lượng lớn các lỗ ở vùng p bên trái (bộ phát) gặp lực đẩy từ cực dương của pin DC và chúng cũng chịu một lực hấp dẫn từ cực âm của pin. Kết quả là, các lỗ bắt đầu chảy từ bộ phát đến cơ sở. Theo cách tương tự, các electron tự do trong cơ sở trải qua một lực đẩy từ cực âm của pin và cũng trải nghiệm một lực hấp dẫn từ cực dương của pin. Kết quả là, các electron tự do bắt đầu chảy từ cơ sở sang bộ phát.

Các lỗ mang đa số mang hầu hết dòng điện từ bộ phát đến cơ sở. Do đó, dòng điện chạy từ nguồn phát đến cơ sở.

Dòng điện này làm giảm chiều rộng của vùng cạn kiệt tại ngã ba cơ sở phát.

Bộ chỉnh lưu cơ bản:

Do sai lệch ngược lại, một số lượng lớn lỗ ở vùng n bên phải (bộ thu) trải qua một lực hấp dẫn từ cực âm của pin. Do đó, các lỗ di chuyển ra khỏi điểm nối và chảy về phía cực âm của pin. Kết quả là, một số lượng lớn các nguyên tử thu trung tínhthu được các electron và trở thành các ion âm. Mặt khác, các electron tự do trong vùng n (cơ sở) trải nghiệm một lực hấp dẫn từ cực dương của pin. Do đó, các electron tự do di chuyển ra khỏi điểm nối và chảy về phía cực dương của pin. Kết quả là, một số lượng lớn các nguyên tử bazơ trung tính bị mất electron và trở thành các ion dương.

Do đó, chiều rộng của vùng chỉnh lưu phát xạ cơ bản. Nói cách khác, số lượng ion dương và âm tăng lên tại điểm nối của bộ thu cơ sở. Xem thêm transistor là gì?

Bộ chỉnh lưu phát xạ cơ bản:

Các lỗ đang chảy từ bộ phát đến cơ sở do sai lệch về phía trước sẽ kết hợp với các electron tự do trong cơ sở. Tuy nhiên, lớp nền rất mỏng và pha tạp nhẹ. Vì vậy, chỉ có một tỷ lệ nhỏ các lỗ phát xạ sẽ kết hợp với các electron tự do trong vùng cơ sở. Số lượng lớn lỗ còn lại sẽ đi qua khu vực cơ sở và đạt đến khu vực thu gom. Điều này là do điện áp cung cấp tiêu cực được áp dụng tại bộ chỉnh lưu. Do đó, các lỗ chảy từ bộ phát đến bộ thu. Tại bộ chỉnh lưu, cả lỗ phát và lỗ bộ chỉnh lưu đều tạo ra dòng điện bằng cách chảy về phía cực âm của pin. Vì thế,

Trong bóng bán dẫn pnp, dòng điện chủ yếu được dẫn bởi các lỗ.