Теория биполярного транзистора с учетом строения твердого тела и наличия отрицательных ионов. Часть 2. Формирование электрического тока смещения и вольт-амперной характеристики в биполярном транзисторе

Ионизация отрицательных ионов в столбообразных пустотах определяется температурой, а также внешней приложенной напряженностью электрического поля. Вследствие ионизации отрицательных ионов в зоне проводимости полупроводниковой основы образуются свободные электроны без их движения с образованием тока проводимости. Такие свободные электроны в совокупности создают внутреннее электрическое поле, которое изменяется из-за процессов ионизации и рекомбинации. Изменяющееся электрическое поле совершает колебания в инфракрасной области спектра, что является причиной возникновения электрического тока смещения. Величина тока смещения обусловлена приложенным напряжением между эмиттером и коллектором, но достаточно сложным образом. Оптимальное приложенное напряжение составляет ~6 В. При этом напряжении рассчитанный электрический ток в эмиттере достигает миллиампер, а в базе – микроампер, что соответствует экспериментальным данным. Непрерывное колебание электрического поля вследствие ионизации и рекомбинации отрицательных ионов в столбообразной пустоте приводит к разогреву транзистора инфракрасным излучением. Оптимальные условия работы транзистора реализуются, когда на базу подается дополнительное напряжение 2,5–3,0 В. Для уменьшения температуры разогрева транзистора создают массивный коллектор, который заземляется. 

1. Гречихин, Л. И. Основы физики твердого тела, атомного ядра и плазмы / Л. И. Гречихин, Я. В. Ленец. Минск: МВИЗРУ, 1972. 271 с.

2. Жеребцов, И. П. Основы электроники / И. П. Жеребцов. Ленинград: Энергоатомиздат, 1990. 352 с.

3. Забродин, Ю. С. Промышленная электроника: учеб. для вузов / Ю. С. Забродин. М.: Альянс. 2013. 496 с.

4. Гладков, Л. Л. Физические основы электроники: учеб. пособие / Л. Л. Гладков, И. Р. Гулаков, А. О. Зеневич. Минск: Белорусская государственная академия связи, 2017. 227 с.

5. Гречихин, Л. И. Физика. Электричество и магнетизм. Современная электродинамика / Л. И. Гречихин. Минск: Право и экономика, 2008. 302 с.

6. Гречихин, Л. И. Основы радиосвязи / Л. И. Гречихин. Минск: Национальная библиотека Беларуси, 2016. 377 с.

7. Гречихин, Л. И. Вольт-амперные характеристики выпрямительных диодов металл – полупроводник. Ч. 2: Вольт-амперные характеристики диодов металл – полупроводник / Л. И. Гречихин // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2025. Т. 68, № 4. С. 291–310. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2025-68-4-291-310.

8. Гречихин Л. И. Формирование pи n-проводимости отрицательными ионами / Л. И. Гречихин // Авиационный вестник. 2022. № 6. С. 8–16.

9. Gretchikhin, L. I. Formation of pn-Conductivity in Semiconductors / L. I. Gretchikhin // Journal Military Technical Courier Scientific Periodical of the Ministry of Defence of the Republic of Serbia. 2018. Vol. 66, № 3. P. 304–321.

10. Гречихин, Л. И. Формирование р-, n-проводимости и p–n перехода / Л. И. Гречихин // Упрочняющие технологии и покрытия. 2018. Т. 14, № 5. С. 231–238.

11. Gretchikhin, L. I. Formation of Negative Ions on the Surface of a Solid Body and Their Influence on the Thermoelectronic and Autoelectronic Emission of Free Electrons / L. I. Gretchikhin // American Journal of Scientific Research. 2019. Vol. 5, No 3. P. 47–55. https://doi.org/10.11648/j.ajasr.20190503.11.

12. Гречихин, Л. И. Вольт-амперные характеристики выпрямительных диодов металл – полупроводник. Ч. 1: Формирование токов проводимости и токов смещения на p–n переходе / Л. И. Гречихин // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2025. Т. 68, № 3. С. 209–229. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2025-68-3-209-229.

13. Гречихин, Л. И. Теория биполярного транзистора с учетом строения твердого тела и наличия отрицательных ионов. Ч. 1: Строение полупроводникового твердого тела, легированного мышьяком и индием / Л. И. Гречихин // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2025. Т. 68, № 6. С. 491–503. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2025-68-6-491-503.