pnp-Transistör
(collector)
(base)
(emitter)
kutuplama
kutuplama
Resim 1: Öngerilim uygulanmış bir pnp-transistör.
(collector)
(base)
(emitter)
kutuplama
kutuplama
Resim 1: Öngerilim uygulanmış bir pnp-transistör.
Prensip olarak, bir pnp-transistör aynen bir npn-transistör gibi çalışır. Fakat bölge sıralaması farklıdır, yani yayıcı, taban ve toplayıcı bir npn-transistöre göre zıt katkılanmıştır, akım diğer yük taşıyıcıları vasıtasıyla akar. pnp-transistörde çoğunluk taşıyıcıları elektron delikleridir. Fakat bu delik iletiminin olabilmesi için öngerilimlerin kutuplarının tersine çevrilmesi gerekir. Gerilim bağlantıları Resim. 1 de gösterilmektedir.
Burada, kutuplar doğru seçilerek, npn-transistördeki aynı yöntem uygulanabilir. Transistör bağlantı sıralaması yine „yayıcı-taban-toplayıcı“ şeklindedir. Resim. 1 de görüldüğü gibi, pnp bölge sıralamasında birinci harf olan yayıcı, tabana göre daha pozitif, ikinci harf olan taban dolayısıyla daha negatif, üçüncü harf olan toplayıcı yine daha pozitif öngerilimlenmiştir. (Toplayıcı gerilimi taban gerilimi üzerine tekrar bindirildiği için, toplayıcı gerekli ters kutup yayıcıya göre çok daha büyük bir negatif gerilime sahip olmalıdır.) Akım akışı pnp-transistör kristalinde esas olarak delik iletkeni tarafından meydana gelir. Diğer yandan, transistör kristalinin dışında saf bir elektron akışı gerçekleşir.
kutuplama
Resim 2: Doğru kutuplanmış pnp-transistördeki pn-birleşimi.
kutuplama
Resim 2: Doğru kutuplanmış pnp-transistördeki pn-birleşimi.
Doğru kutuplanmış pn-birleşimi
Yayıcıdaki pozitif gerilim tabandan serbest elektronları çeker ve tabandaki negatif gerilim ise elektronları iter, böylece yayıcı yönünde bir akış oluşur. Bir elektron, p-katkılı yarıiletken malzemeye vardığında, derhal buradaki bir elektron boşluğunu doldurur, yani yeniden birleşir. Aynı anda yayıcının ucundan ayrılan bir elektron bataryaya gider, böylece IB taban akımı meydana gelir.
Ters kutuplanmış pn-birleşimi
Bununla birlikte, aynı negatif gerilim, burada elektron deliklerinin tabanında, azınlık taşıyıcıları vasıtasıyla bir küçük ters akıma neden olur. Bu yük taşıyıcıları tabandan toplayıcıya olan pn-birleşimini geçmeyi başarırlar. Bununla birlikte, bu delik iletimine zıt yönde hareket eden elektronların neden olduğu ölçülebilir bir akım akışı meydana gelir, ancak az sayıda azınlık taşıyıcısı ile meydana gelen bu akım sadece mikroamper aralığındadır.
Ters kutupta çalıştırılan pn-birleşiminde, tabana göre daha negatif olan toplayıcının gerilimi, çoğunluk taşıyıcılarla meydana gelen bir akım akışını önler.
kutuplama
Resim 3: Ters kutuplanmış pnp-transistördeki pn-birleşimi
kutuplama
Resim 3: Ters kutuplanmış pnp-transistördeki pn-birleşimi
Her iki pn-birleşiminin karşılıklı etkileşimi
kutuplama
kutuplama
hareketi
Resim 4: Bir pnp-transistörün çalışması
kutuplama
kutuplama
hareketi
Resim 4: Bir pnp-transistörün çalışması
Her iki pn-birleşiminin karşılıklı etkileşimi npn-transistördeki gibidir, ama burada bir farkla, yayıcı ve toplayıcının p-katkılı yarıiletken malzemesinde çoğunluk taşıyıcıları elektron delikleridir. Bu nedenle, pozitif öngerilime sahip elektron delikleri yayıcıdan tabana doğru kayarlar. Burada elektron delikleri bir kez daha tabanın serbest elektronlarıyla yeniden birleşirler. Daha önce söz ettiğimiz gibi, bu taban katmanı geometrik olarak çok incedir, yük taşıyıcıların %90 nın çok daha fazlası toplayıcı ucunun çok büyük negatif VCC gerilimi tarafından çekilirler ve bu nedenle taban ucuna varamazlar. Ve toplayıcı ucuna ulaşan her bir elektron deliğine bataryadan bir elektron sağlanır, böylece toplayıcıdan yayıcıya doğru bir büyük elektron akım meydana gelir.
Resim 5: pnp-transistördeki akımlar.
Resim 5: pnp-transistördeki akımlar.
Bir pnp-transistör yarıiletken kristalinin dışındaki elektron akışının, bir npn-transistörün elektron akışına (keza yarıiletken kristalin dışında da) zıt yönde olmasına rağmen, her iki tip transistörde de çoğunluk taşıyıcılar daima yayıcıdan toplayıcıya doğru akar! Aynı şekilde pnp-transistörde IE yayıcı akımı, IB taban ve IC toplayıcı akımlarının toplamına eşittir. Yine burada da nispeten daha küçük bir taban akımı çok sayıda çoğunluk taşıyıcısının ilk pn-birleşimini geçmesini sağlar, ardından büyüklüğü, daha küçük taban akımı tarafından kontrol edilen büyükçe bir toplayıcı akımının meydana gelmesine sebep olur.