EL TRANSISTOR BIPOLAR (BJT)

1. EL TRANSISTOR BIPOLAR (BJT) Ing° Renzo Valdivia

2. ANTECEDENTES • En 1951 William Schockleyinventó el primer transistor de uni6n, un dispositivo semiconductor que permite amplificar señales electrónicas tales como señales de radio y de televisión. El transistor ha llevado a muchas otras invenciones basadas en semiconductores, incluyendo el circuito integrado (CI), un pequeño dispositivo que contiene miles de transistores miniaturizados. Gracias a los CI son posibles los ordenadores modernos y otros milagros electrónicos. • Este unidad introduce el transistor bipolar, aquel que usa electrones libres y huecos. La palabra bipolar es una abreviatura de dos polaridades.

3. EL TRANSISTOR SIN POLARIZACIÓN • Un transistor tiene tres zonas de dopaje, como se muestra en la Figura 6- 1. La zona inferior se denomina emisor, la zona central es la base y la zona superior es el colector. El transistor de la Figura 6-1 es un dispositivo npnporque hay una zona p entre dos zonas n.

4. Recordemos que los portadores mayoritarios son electrones libres en los materiales tipo n y huecos en los materiales tipo p. • Los transistores también se construyen como dispositivos pnp. Un transistor pnptiene una zona nentre dos zonas p. • Para evitar confusiones entre los transistores npny pnp, nuestra exposición inicial se centrará en el transistor npn.

5. Niveles de dopaje • En la Figura 6-1 el emisor está fuertemente dopado. Por otro lado, la base está ligeramente dopada. El nivel de dopaje del colector es intermedio, entre los dos anteriores. Físicamente el colector es la zona más grande de las tres.

6. Diodos de emisor y de colector • El transistor de la Figura 6- 1 tiene dos uniones: una entre el emisor y la base y otra entre la base y el colector. Por tanto, un transistor es similar a dos diodos contrapuestos. El diodo inferior se denornina el diodo emisor-base, o simplemente el diodo emisor. El diodo superior se denomina diodo colector-base, o diodo colector.

7. Antes y despues de la difusión • La Figura 6-1 muestra las zonas del transistor antes de que ocurra la difusión. • Como se vio antes, los electrones libres de la zona n se difunden a través de la unión y se recombinan con los huecos del lado p. • Imagínese los electrones libres de cada zona n atravesando la unión y recombinándose con los huecos. El resultado son las dos zonas de deplexión, mostradas en la Figura 6-2

9. En cada una de estas zonas la barrera de potencial es aproximadamente de 0,7 V a 25 °C para un transistor de silicio (y 0,3 V a 25 °C para un transistor de germanio). • Nos centraremos en los dispositivos de silicio, ya que se utilizan mucho mas que losdispositivos de germanio.