Физика работы транзистора.

[Dispetcher]

Имеется некоторая проблема с пониманием работы транзистора. Предположим, что к npn транзистору к эмиттеру и коллектору приложено напряжение (базу не трогаем вообще и не прикладываем напряжение туда). Согласно теории данная конструкция не пускает ток ни в одну, ни в другую сторону. Возникает вопрос - почему? Ведь электроны из области n (слева) могут пройти через первый pn-переход в базу, а оттуда втянуться в коллектор. Почему же тогда считается, что транзистор ток не пускает? Почему тогда втягивание в коллектор тех же электронов возможно, когда и к базе-эммитеру тоже приложено напряжение? Никак этого не пойму. (Рисунок мне вставить пока не разрешено). Просьба без ответов "потому что транзистор так работает", "потому что без базы использовать транзистор нет смысла" и прочие ответы, которыми меня уже кормят 2й год. Интересует, почему же без приложения напряжения база-эмиттер транзистор ток не пускает ни туда, ни сюда именно на молекулярном уровне. Что мешает электронам проникать в базу при приложенном напряжении "эммитер-коллектор".

[folk]

Физика полупроводниковых приборов. В двух книгах
Автор: Зи С.

На моем непрофессиональном уровне понимания - зона обеднения база-коллектор увеличивается при приложении напряжения и носители заряда не могут ее преодолеть

[homosapiens]

Зи крутовато (тут явно не физическая специальность). Я бы рекомендовал Киттель. Введение в физику твердого тела. А затем уже Зи.

[zykov]

Не следует оставлять базу биполярного транзистора висячей. Он не предназанчен для такого режима работы.
Поискал в интернет, вот что пишет народ на форуме по электронике. (Например: "Транзистор с висячей базой может открываться от любой наводки.")

[Dispetcher]

Source of the post
Не следует оставлять базу биполярного транзистора висячей. Он не предназанчен для такого режима работы.
Поискал в интернет, вот что пишет народ на. (Например: "Транзистор с висячей базой может открываться от любой наводки.")

Это всё, конечно, понятно. Но интересует именно на уровне зарядов. Попытаюсь ещё раз объяснить: в теории везде пишут, что напряжение база-эмиттер, приложенное к транзистору, содействует "впрыскиванию" электронов из области n в область p (рассматриваем npn). Затем часть из впрыснутых в базу зарядов скопытится в этой самой области p, то есть рекомбинируют с дырками и образуют базовый ток. А большая часть из них будут втянуты коллектором, так как переход база-коллектор смещён в обратном направлении и электроны он с радостью пропустит. И в связи с этим как раз вопрос: ну так почему же для так называемого "выпрыскивания" (экстракции) электронов из эмиттера в базу надо обязательно приложить напряжение к эмиттеру и базе, если можно приложить напряжение к эмиттеру-коллектору, а базу оставить висячей? Ведь электроны по идее из эмиттера в базу всё равно должны поступать - мы ведь напряжение приложили. А оттуда они опять могут втянуться в коллектор. Вопрос мой в двух словах - почему же при простом приложении напряжения эмиттер-коллектор без базы электроны не "впрыскиваются" в базу так же, как это происходит тогда, когда базу мы задействуем. К сожалению, в учебной литературе не рассматривается данный случай. Пишется, что происходит, когда база не висит. А что происходит, когда она висит объяснить не торопятся, потому что на основе изложенной там теории, транзистор и без базы прекрасно выживет - это и меня зацепило. Почему на основании данной теории транзистор и без базы обойдётся, если на практике без базы как раз-таки он работать не будет?
Очень хотелось бы понятней объяснить и приложить рисунок, но рисунки мне пока клеить не разрешено. Как только появится возможность, я детально попытаюсь объяснить, в чём именно проблема. Понятно, что такой режим работы транзистора не используется, что просто нет смысла его использовать без базы, но меня мучает вопрос уже долго - почему именно? Как объясняются эти явления именно с точки зрения движения зарядов в данном полупроводниковом приборе. (имею в виду явления, происходящие тогда, когда к базе не приложено напряжение.

[zykov]

Даже если Вы не подаёте напряжение на базу, оно там всё равно какое-то есть.
Определяется зарядом на базе и ёмкостями базы относительно дургих объектов.

Если интересно, то можете провести численный эксперимент - смоделировать в spice биполярный транзистор, коллектор которого подключен к земле, эмиттер к источнику питания (постоянному или переменному), а база подключена только через ёмксости к земле, эмиттеру и ещё одному переменному источнику моделирующему наводки.

[Рубен]

Source of the post Вопрос мой в двух словах - почему же при простом приложении напряжения эмиттер-коллектор без базы электроны не "впрыскиваются" в базу так же, как это происходит тогда, когда базу мы задействуем.

Видимо напряженности поля между эмиттером и базой недостаточно, чтобы преодолеть потенциальный барьер. То есть, потенциал базы будет близок к потенциалу эмиттера, так наверное.

[Таланов]

Почему не рассмотреть модель - два включенных встречно диода?

[Рубен]

Source of the post
Почему не рассмотреть модель - два включенных встречно диода?

Для правильной модели надо добавить еще два источника тока. А смысл? Как я понимаю это делалось для удобной инженерам графической записи тех же уравнений, какими и считали раньше режимы работы транзистора.

[Таланов]

Два р-n встречно включённых перехода.