トランジスタにイライラしてます。

質問

お世話になります。仕事で電気関連の知識が必要になり、勉強を始めたのですが行き詰まっています。

実は大学で電気科だったのですが、当時挫折したところと同じとこで行き詰まり、参考書を破り捨てそうなくらいイライラきてます…

問題はトランジスタ（ＮＰＮ）の動作についてです。
(1)コレクタに電圧をかけると、エミッタの電子がベースに流れ込み、ベースの正孔と飽和した所で電子の移動が止まる。
【とありますが、なぜ空房層を越えてエミッタからコレクタ電圧は電子を引っ張れないのでしょうか。電子は正孔の有無に関わらず正電界に引かれるのではないのでしょうか。】

(2)コレクタの電子もコレクタ電圧に引かれるが、コレクタの正孔と結合しきった時点で止まる。
【コレクタの正孔とはどういうことなのでしょうか。トランジスタに接続されている導線は半導体ではないと思いますので、正孔が余っているということはないと思のですが。】

(3)ベースに電圧をかけると、ベースに正孔が流れ、エミッタの電子がベースに向かう。
【正孔が供給される意味がわかりません。もしベース電圧から正孔が供給されるのであれば、コレクタに電圧をかけた時点でコレクタに正孔が供給され、コレクタ電流が得られ続けるのではないでしょうか。
電子と正孔が結びつくと消えるとすれば、半導体でない普通の導体でもすぐに電流が流れなくなってしまうのではないのでしょうか。】

(4)エミッタからベースに向かった電子で、ベースの正孔と結びつかなかったものは、コレクタに引っ張られる。
【なぜコレクタ電圧で引けなかった電子がベース電圧で引けるのでしょうか。】

番号は参考書、【】内が私の消化不良です。
お詳しい方いらっしゃいましたら、ご助言いただけますとありがたいです。
よろしくお願いします。

回答No.3

el156

それほど詳しい訳ではありませんが、わかる範囲でお答えします。
N型半導体は静電的に帯電していない状態で電子が余っていて導通があるが、電子を抜いて正に帯電すると余剰電子が無くなって動ける電子がなくなり、導通が無くなる、
P型半導体は静電的に帯電していない状態で電子が不足していて導通があるが、電子を注入して負に帯電すると電子の不足が無くなって動けるホールが無くなり、導通が無くなる、
と考えてはどうでしょうか。
(1)はエミッタから注入された電子によってベースの電子が増えてベース内の動けるホールが無くなる。この状態でベースは負に帯電していてコレクタ側へ引かれてはいるが動けるものが無い。
(2)は参考書の記載がちょっとおかしいような気がします。コレクタの電子はおっしゃくるように導線へ流れて行き、その結果コレクタが正に帯電して負に帯電したベースと静電的に釣り合うとともに、コレクタの余剰電子が無くなって動けるものがなくなるとコレクタから導線への流れが止まるということではないかと思います。
(3)はベースに正の電圧を加えると電子がベースの導線へ流れてベースの帯電が中和されつつベース内の電子の不足状態が復活してエミッタから電子が供給され続ける
(4)はベースに接続された電線がコレクタのN型半導体と異なり電子が枯渇してしまうことが無いからだと思います。

回答No.2

中村 拓男（@tknakamuri）

この辺は素人ですが

1) 電圧が空乏層にかかってしまうからだと思います。
ベースエミッタ間にはコレクタ電圧は届かないはず。
2) コレクタから吸い出された電子の分コレクタで発生した正孔
3) ベースにプラス電圧をかければベースに正孔を供給できるはず。
するとエミッタからベースに電子が注入されます。
ダイオードの動きと同じ。
4) 空乏層にエミッタからのキャリア(電子)が触れると、
その電界でコレクタに吹っ飛ばされるのでしょうね。
ちょっと変なたとえですが、風船に針で穴を開けるような感じかと思います。

回答No.1

fjnobu

バラバラに考えているから、こんがらがっていると思います。
（１）のみですが、コレクタの耐電圧Ｖｃｅｏより高いと空乏層を超えて電流は流れます。
条件を明確にして、その書物は書れていると思います。その条件を書いていないと判断できませんね。