Cuprins

1. Tehnologia de fabricare a tranzistorului bipolar KT – 3102. 4
2. Procedee fizice în tranzistorul bipolar 6
3. Caracteristicile statice ale tranzistorului bipolar cuplat in schema emitor
comun, baza comuna si colector comun 10
4. Analiza schemelor echivalente ale tranzistorului bipolar 16
5. Parametrii H pentru tranzistorul bipolar 18
6. Funcţionarea tranzistorului bipolar la frecvenţe înalte 21
7. Funcţionarea tranzistorului bipolar în regim de comutatie(impuls). 22
8. Modelul matematic al tranzistorului bipolar 28
9. Parametrii de baza ai tranzistorului bipolar dat. 33
10. Utilizarea tranzistorului bipolar în circuite electronice( se analizeaza o schema
de principiu a unui dispozitiv electronic care contine tranzistorul din clasa data) 35
11. Proiectarea unui amplificator de audiofrecventa cu si fara transformator 36

Extras din curs

Noţiuni de bază

Tranzistorii au fostconceputi la Laboratoarele Bell Telephone de fizicienii americani Walter Houser Brattain, John Bardeen si William Bradford Shockley Pentru aceasta realizare cei trei au impartit in 1956 Premiul Nobel in fizica. Shockley este cunoscut ca initiatorul cercetarilor asupra materialelor semiconductoare ce au dus la descoperirea acestor tipuri de dispozitive. Colegii sai sunt creditati pentru descoperirea diferitor tipuri de tranzistori.Tranzistorul bipolar contine trei parti din siliciu (germaniu) foarte purificat la care sunt adougate cantitati mici de materile dopante. Legatura dintre placutele de siliciu se numeste jonctiune care da voie curentului sa treaca de la n la p.

Se numesc emitor şi respectiv colector regiunile de la extremităţi care au acelaşi tip de conductibilitate (ambele p sau ambele n). Bază este numită regiunea centrală care are o conductibilitate opusă faţă de extremităţi. Pe suprafaţa fiecăreia din cele trei regiuni se depune cîte un strat metalic de contact pe care se sudează firele de conexiune.

La un tranzistor, joncţiunea emitor – bază se numeşte joncţiunea emitor, iar joncţiunea colector – bază se numeşte joncţiunea colector. În mod normal joncţiunea emitorului este polarizată direct, iar joncţiunea colectorului este polarizată invers. Acest regim de lucru prezintă regimul activ normal.

În funcţie de dopare a conexiunilor se deosebesc două tipuri de tranzistoare:

1. de tip p-n-p (emitorul şi colectorul sunt de tip p, iar baza este de tip n)

2. de tip n-p-n (emitorul şi colectorul sunt de tip n, iar baza este de tip p)

În fig.1.1 sunt arătate structurile simplificate ale tranzistoarelor de tip p-n-p şi n-p-n şi reprezentările lor grafice.

Fig.1.1

1. Tehnologia de fabricare a tranzistorului bipolar KT 3102

Tranzistoarele bipolare se fabrică pe baza germaniului, siliciului şi arsenurii de galiu. Cea mai largă utilizare o are germaniul şi siliciu. Metodele tehnologice permit de a fabrica tranzistorul în aşa mod ca să se realizeze într-o măsură oarecare cerinţele pentru parametrii maximi admisibili.

La etapa actuală se utilizează următoarele metode de fabricare ale tranzistoarelor: metoda de aliere, metoda de difuzie, metoda planară, epitaxial-planară şi mesa-planară.

Tranzistorul KT – 3102 reprezintă un tranzistor din siliciu (Si) de tip n-p-n. Tranzistorul dat se fabrică prin metoda epitaxial – planară.

Aceasta metoda se bazează pe metoda planară. Pentru început vom analiza metoda planară de fabricare a tranzistoarelor.

Se ia o plachetă de monocristal din siliciu (Si) tip-n, (care în structura rezultantă va reprezinta colectorul). Pe această plachetă peste prima mască de oxid se efectuează difuzia acceptorului (de obicei bor) şi se primeşte stratul p al bazei. Apoi peste a doua mască se face difuzia donorilor (de obicei fosfor) astfel primim stratul emitorului. Ultimul tip al procesului tehnologic (metalizarea) îl constituie depunerile metalice (aluminiu, în acest caz), care au rolul de a forma contactele de cuplare a elementelor de circuit.

Măştile în formă de bioxidul SiO2, primită prin metoda oxidării termice a suprafeţei plăcii de siliciu, are următoarele priorităţi:

1. Masca de oxid este legată organic de suprafaţa plăcii, acordînd un contact forte bun cu ea, şi exclude pătrunderea difuzantului în spaţiul dintre mască şi plachetă.