Techniklexikon

Transistor bipolarer

Injektionstransistor, Transistor, bei dem sowohl Elektronen als auch Defektelektro nen am Stromtransport zwischen Emitter und Kollektor beteiligt sind. Der b. T. besteht aus drei Gebieten wechselnden Leitungstyps (Elektronenleitung, Löcherleitung) und hat somit zwei pn-Übergänge. Je nach Reihenfolge der Gebiete unterscheidet man npn-Transistoren und pnp-Transistoren. Die Arbeitsspannungen werden so angelegt, daß der EmitterBasis-Übergang in Durchlaßrichtung und der BasisKollektor-Übergang in Sperrichtung betrieben wird (pn-Diode). Beide pn-Uber-gänge müssen dicht beieinander angeordnet sein (Basisschichtdicke einige zehntel Mikrometer bis einige Mikrometer). Im Fall eines npn-Transistors fließen Elektronen vom Emitter in das Basisgebiet (Injektion von Minoritätsträgern in die Basis). Ein Teil dieser Minoritätsträger rekombiniert (Rekombination) mit den dort vorhandenen Defektelektronen (Majontätstrager), es fließt ein Basisstrom. Da der BasisKollektor-Übergang nahe am EmitterBasis-Übergang liegt, erreicht ein großer Teil der in die Basis injizierten Elektronen durch Diffusion, teilweise auch durch — Drift die Sperrschicht des BasisKollektor-Übergangs und wird durch die anliegende Sperrspannung zum Kollektoranschluß abgesaugt. Der Kollektorstrom ist also immer um den Betrag des Basisstroms kleiner als der Emitterstrom; der b. T. ist ein stromgesteuerter Transistor im Gegensatz zu den spannungsgesteuerten Feldeffekttransistoren. Mit einer geringen Änderung der Basis-Emitter-Spannung erreicht man eine große Änderung des Emitterstroms und damit auch des am Lastwiderstand wirksam werdenden Kollektorstroms, da der EmitterBasis-Übergang wie eine in Durchlaßrichtung gepolte pn-Diode wirkt und eine entsprechende Kennlinie hat. Moderne b. T. werden in •» Planartechnik bzw. in Planar-Epitaxie-Technik hergestellt. Man muß bei diesen Transistoren stets einen Kompromiß zwischen der Basisschichtdicke und der benötigten Spannungsfestigkeit und Stromstärke eingehen. Als Halbleiterwerkstoff wird fast ausschließlich Silicium (Si) verwendet; das früher übliche Germanium (Ge) wird nur noch für spezielle Anwendungsfälle genutzt.