Transistor

Zusammenfassung

Ein Transistor besteht aus 2 p-n-Übergängen, die zu einem 3-Zonen-Kristall zusammengefügt werden. Die Wirkungsweise eines Transistors ist leicht zu verstehen, wenn man den Strom in einem in Durchlaßrichtung vorgespannten p-n-Übergang betrachtet. Ein solcher Übergang (Fig. 2.1a) ist in Aufgabe 1 (Halbleiter-Dioden) erläutert und mit der Art des Stromflusses nochmal schematisch dargestellt. Dabei ist die Konzentration der Ladungsträger (p-Gebiet: Löcher / n-Gebiet: Elektronen) gleich groß. Als p-n-Übergang eines Transistors wird eine unsymmetrische Konzentration der Ladungsträger benötigt. Dies zeigt Fig. 2.1b mit einer hohen Konzentration von Löchern im p-Gebiet und einer niedrigen Elektronenkonzentration im n-Gebiet. Beim Anlegen einer Spannung in Durchlaßrichtung werden bei diesem p-n-Übergang ebenfalls Löcher aus dem p-Gebiet in das n-Gebiet eindringen. Da die Elektronenkonzentration im n-Gebiet gering ist, werden jedoch nur wenige Löcher durch freie Elektronen gefüllt werden — ein Vorgang, der als “Rekombination” bezeichnet wird. Die Mehrzahl der Löcher wird daher bei einem unsymmetrischen Übergang nach Fig. 2.1b tiefer in das n-Gebiet eindringen können als bei einem symmetrischen Übergang nach Fig. 2.1a. Die Rekombination kann weiter verringert werden, wenn die beiden Gebiete auch in der Dicke unsymmetrisch werden. Wird dabei die Dicke des n-Gebietes viel kleiner als die Eindringtiefe der Löcher, so gelangen praktisch alle Löcher zur Ausgangselektrode.