Transistor

Transistor de unión bipolar

El transistor de unión bipolar está formado por tres capas de silicio (o de germanio) de gran pureza, a las cuales se han añadido pequeñas cantidades de boro (tipo p) o de fósforo (tipo n). El límite entre cada capa forma una unión, que sólo permite el flujo de corriente desde p hacia n. Las conexiones a cada capa se efectúan evaporando aluminio sobre lasuperficie. El revestimiento de dióxido de silicio protege las superficies no metálicas. Una pequeña corriente que pasa a través de la unión base-emisor genera una corriente entre 10 y 1.000 veces superior entre el colector y el emisor. (Las flechas muestran una corriente positiva. No deben tomarse literalmente los nombres de las capas). El transistor de unión tiene numerosas aplicaciones, que van desdelos detectores electrónicos sensibles hasta los amplificadores de alta fidelidad de gran potencia. Todos ellos dependen de esta amplificación de corriente.

Formación de un transistores de unión bipolar
Un transistor de unión bipolar está formado por dos Uniones PN en un solo cristal semiconductor, separados por una región muy estrecha. De esta manera quedan formadas tres regiones:
*Emisor, que se diferencia de las otras dos por estar fuertemente dopada, comportándose como un metal. Su nombre se debe a que esta terminal funciona como emisor de portadores de carga.
* Base, la intermedia, muy estrecha, que separa el emisor del colector.
* Colector, de extensión mucho mayor.
La técnica de fabricación más común es la deposición epitaxia. En su funcionamiento normal,la unión base-emisor está polarizada en directa, mientras que la base-colector en inversa. Los portadores de carga emitidos por el emisor atraviesan la base, que por ser muy angosta, hay poca recombinación de portadores, y la mayoría pasa al colector. El transistor posee tres estados de operación: estado de corte, estado de saturación y estado de actividad.
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Estructura

Untransistor de unión bipolar consiste en tres regiones semiconductoras dopadas: la región del emisor, la región de la base y la región del colector. Estas regiones son, respectivamente, tipo P, tipo N y tipo P en un PNP, y tipo N, tipo P, y tipo N en un transistor NPN. Cada región del semiconductor está conectada a un terminal, denominado emisor (E), base (B) o colector (C), según corresponda.Corte transversal simplificado de un transistor de unión bipolar NPN. Donde se puede apreciar como la unión base-colector es mucho más amplia que la base-emisor.
La base está físicamente localizada entre el emisor y el colector y está compuesta de material semiconductor ligeramente dopado y de alta resistividad. El colector rodea la región del emisor, haciendo casi imposible para los electronesinyectados en la región de la base escapar de ser colectados, lo que hace que el valor resultante de α se acerque mucho hacia la unidad, y por eso, otorgarle al transistor un gran β.
El transistor de unión bipolar, a diferencia de otros transistores, no es usualmente un dispositivo simétrico. Esto significa que intercambiando el colector y el emisor hacen que el transistor deje de funcionaren modo activo y comience a funcionar en modo inverso. Debido a que la estructura interna del transistor está usualmente optimizada para funcionar en modo activo, intercambiar el colector con el emisor hacen que los valores de α y β en modo inverso sean mucho más pequeños que los que se podrían obtener en modo activo; muchas veces el valor de α en modo inverso es menor a 0.5. La falta de simetríaes principalmente debido a las tasas de dopaje entre el emisor y el colector. El emisor está altamente dopado, mientras que el colector está ligeramente dopado, permitiendo que pueda ser aplicada una gran tensión de reversa en la unión colector-base antes de que esta colapse. La unión colector-base está polarizada en inversa durante la operación normal. La razón por la cual el emisor está...